JP2002186172A - Inverter power generator and control method in overloaded condition - Google Patents

Inverter power generator and control method in overloaded condition

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JP2002186172A JP2000380684A JP2000380684A JP2002186172A JP 2002186172 A JP2002186172 A JP 2002186172A JP 2000380684 A JP2000380684 A JP 2000380684A JP 2000380684 A JP2000380684 A JP 2000380684A JP 2002186172 A JP2002186172 A JP 2002186172A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method in an overloaded condition of an inverter power generator, which enables the drive of an induction motor requesting a large drive current and realizes an adequate protection in the overload condition. SOLUTION: When the load current of the inverter, detected with a load current detector 12, is within the range of a first overload discriminating value or higher and a second overload discriminating value or less, and if an overload continuation time exceeds a first setting time, the supply of a drive signal to a switching circuit 5 is stopped to stop the operation of the inverter. If a load current exceeds a second overload discriminating value and the output voltage of the inverter is higher than a short-circuit discriminating value, and when the overload continuation time exceeds a second setting time preset depending on an output voltage of the inverter, operation of the inverter is stopped, and if the load current exceeds the second overload discriminating value and the output voltage of inverter is equal to the short-circuit discriminating value or smaller, the operation of the inverter is stopped immediately.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関により種
々の回転速度で駆動される交流発電機と、該交流発電機
の出力を任意の周波数を有する交流出力に変換するイン
バータとを備えたインバータ発電装置及びその過負荷時
の制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter having an AC generator driven by an internal combustion engine at various rotational speeds, and an inverter for converting the output of the AC generator into an AC output having an arbitrary frequency. The present invention relates to a power generator and a control method at the time of overload.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関を原動機とする発電装置とし
て、インバータ発電装置が用いられている。
2. Description of the Related Art An inverter power generator is used as a power generator using an internal combustion engine as a prime mover.

【0003】一般にインバータ発電装置は、内燃機関に
より駆動される交流発電機と、この交流発電機の出力電
圧を直流電圧に変換する直流電源部と、この直流電源部
の出力電圧を所定の周波数の交流電圧に変換するインバ
ータとを備えている。
In general, an inverter generator includes an AC generator driven by an internal combustion engine, a DC power supply unit for converting an output voltage of the AC generator into a DC voltage, and an output voltage of the DC power supply unit having a predetermined frequency. An inverter that converts the voltage into an AC voltage.

【0004】インバータは、スイッチ素子のオンオフに
より上記直流電源部の出力を交流電圧に変換するブリッ
ジ形のスイッチ回路と、該スイッチ回路から出力される
交流電圧から高調波成分を除去するフィルタ回路と、フ
ィルタ回路の出力が印加される負荷接続端子と、負荷接
続端子を通して所望の波形の交流電圧を出力させるよう
にスイッチ回路のスイッチ素子をPWM制御するPWM
制御手段とを備えている。
The inverter includes a bridge-type switch circuit for converting the output of the DC power supply into an AC voltage by turning on and off a switch element, a filter circuit for removing a harmonic component from the AC voltage output from the switch circuit, A load connection terminal to which an output of the filter circuit is applied, and a PWM for performing PWM control on a switch element of the switch circuit so as to output an AC voltage having a desired waveform through the load connection terminal.
Control means.

【0005】直流電源部は、交流発電機の出力を整流す
る整流器と、この整流器の直流出力端子間に接続された
平滑用コンデンサとを備えていて、平滑用コンデンサの
両端に直流電圧を発生する。
The DC power supply unit includes a rectifier for rectifying the output of the AC generator and a smoothing capacitor connected between the DC output terminals of the rectifier, and generates a DC voltage across the smoothing capacitor. .

【0006】またブリッジ形のスイッチ回路は、互いに
直列に接続された上辺のスイッチ素子及び下辺のスイッ
チ素子と該上辺のスイッチ素子及び下辺のスイッチ素子
にそれぞれ逆並列接続された上辺の帰還用ダイオード及
び下辺の帰還用ダイオードとからなるスイッチアームを
複数個並列に接続した構成を有していて、複数のスイッ
チアームの一端側及び他端側の共通接続点から1対の直
流入力端子が導出され、複数のスイッチアームのそれぞ
れの上辺及び下辺のスイッチ素子どうしの接続点から交
流出力端子が導出されている。
The bridge-type switch circuit comprises an upper switch element and a lower switch element connected in series with each other, and an upper feedback diode and an upper feedback diode connected antiparallel to the upper switch element and the lower switch element, respectively. It has a configuration in which a plurality of switch arms each including a feedback diode on the lower side are connected in parallel, and a pair of DC input terminals is derived from a common connection point on one end side and the other end side of the plurality of switch arms, An AC output terminal is derived from a connection point between the upper and lower switch elements of each of the plurality of switch arms.

【0007】上記スイッチ回路のスイッチ素子をPWM
制御するPWM制御手段は、例えばスイッチ回路のブリ
ッジの対角位置にある対のスイッチ素子に与える駆動信
号の少なくとも一方をPWM変調されたパルス波形の駆
動信号(PWM信号)として、該PWM信号により対の
スイッチ素子を通して流れる電流を所定のタイミングで
オンオフさせることにより、負荷接続端子を通して負荷
に印加する交流出力電圧の瞬時値に応じてPWM周期毎
にデューティ値Dが変化する断続波形の交流電圧をイン
バータ回路から出力させる。
The switch element of the above switch circuit is PWM.
The PWM control means for controlling, for example, sets at least one of the drive signals to be provided to a pair of switch elements at diagonal positions of the bridge of the switch circuit as a drive signal (PWM signal) having a PWM-modulated pulse waveform, and uses the PWM signal to perform the control. By turning on and off a current flowing through the switch element at a predetermined timing, an AC voltage having an intermittent waveform in which a duty value D changes every PWM cycle in accordance with an instantaneous value of an AC output voltage applied to a load through a load connection terminal is converted to an inverter. Output from the circuit.

【0008】PWM制御におけるデューティ値Dは、負
荷接続端子から出力させる交流出力電圧の波形を所望の
波形とするために必要な基準デューティ値Do に補正係
数Kv を乗じることにより求めることができる。通常、
補正係数Kv としては、負荷接続端子間に得る交流出力
電圧の波高値の定格値VA と直流電源電圧VD との比V
A /VD を用いる。
A duty value D in the PWM control can be obtained by multiplying a reference duty value Do required for making a waveform of an AC output voltage output from a load connection terminal into a desired waveform by a correction coefficient Kv. Normal,
As the correction coefficient Kv, the ratio V between the rated value VA of the peak value of the AC output voltage obtained between the load connection terminals and the DC power supply voltage VD is used.
Use A / VD.

【0009】スイッチ回路から出力される断続波形の交
流電圧は、フィルタ回路によりその高調波成分が除去さ
れて滑らかな波形の交流出力電圧に変換される。
The intermittent waveform AC voltage output from the switch circuit is converted into a smooth waveform AC output voltage by removing its harmonic components by a filter circuit.

【0010】またインバータ発電装置では、インバータ
を構成するスイッチ回路等を過電流から保護するため
に、負荷電流が過大になったときにインバータの動作を
停止させる過負荷保護手段が設けられている。従来のイ
ンバータ発電装置に設けられていた過負荷保護手段は、
インバータから負荷接続端子を通して流れる負荷電流を
検出する変流器と、該変流器により検出された負荷電流
を制限値と比較して、検出された負荷電流が制限値を超
えたときに過負荷信号を発生する過負荷信号発生回路
と、過負荷信号が発生している状態が設定時間継続した
ときに、インバータのスイッチ回路への駆動信号の供給
を停止させてインバータの動作を停止させるインバータ
動作停止手段とにより構成されていた。
[0010] In addition, in order to protect the switch circuit and the like constituting the inverter from overcurrent, the inverter power generator is provided with overload protection means for stopping the operation of the inverter when the load current becomes excessive. The overload protection means provided in the conventional inverter power generator is:
A current transformer that detects a load current flowing from the inverter through the load connection terminal, and compares the load current detected by the current transformer with a limit value, and detects an overload when the detected load current exceeds the limit value. An overload signal generating circuit that generates a signal, and an inverter operation that stops the supply of a drive signal to a switch circuit of the inverter and stops the operation of the inverter when an overload signal is generated for a predetermined time. And stopping means.

【0011】インバータ発電装置を用いると、インバー
タを制御することにより、直流電源部から出力される直
流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換することができ
るため、発電機の回転数の如何に係わりなく、負荷接続
端子から所望の周波数の交流電圧を得ることができる。
またPWM制御においてPWM周期毎に変化するデュー
ティ値を制御することにより、任意の大きさを有する交
流電圧を得ることができる。
When an inverter generator is used, a DC voltage output from a DC power supply unit can be converted into an AC voltage having an arbitrary frequency by controlling the inverter, so that it is not related to the rotation speed of the generator. Therefore, an AC voltage having a desired frequency can be obtained from the load connection terminal.
Further, by controlling the duty value that changes every PWM cycle in the PWM control, an AC voltage having an arbitrary magnitude can be obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
インバータ発電装置においては、インバータから負荷接
続端子を通して流れる負荷電流が制限値を超える状態が
設定時間継続したときにインバータの動作を停止させる
過負荷保護制御を行って、インバータのスイッチ回路を
構成するスイッチ素子等を過電流から保護するようにし
ていたが、このような過負荷保護制御を行う従来のイン
バータ発電装置では、誘導電動機のような誘導負荷を駆
動する際に、起動時に流れる大きな突入電流で過負荷保
護制御が働いてインバータの動作が停止することがある
ため、負荷を起動することができないことがあった。
As described above, in the conventional inverter generator, the operation of the inverter is stopped when the load current flowing from the inverter through the load connection terminal exceeds the limit value for a set time. The overload protection control is performed to protect the switching elements and the like constituting the switch circuit of the inverter from overcurrent. When driving an inductive load, the load may not be able to be started because the overload protection control may be activated by a large inrush current flowing at the time of starting and the operation of the inverter may be stopped.

【0013】このような問題を解決するために、過負荷
保護制御における負荷電流の制限値を誘導電動機の突入
電流よりも高く設定しておくことが考えられるが、この
ように制限値を設定すると、誘導負荷以外の負荷を駆動
する際に、過電流が長時間流れても保護動作が行われな
くなるため、インバータの保護を適確に図ることができ
なくなる。
In order to solve such a problem, it is conceivable that the limit value of the load current in the overload protection control is set higher than the rush current of the induction motor. When a load other than the inductive load is driven, the protection operation is not performed even if an overcurrent flows for a long time, so that the inverter cannot be properly protected.

【0014】本発明の目的は、誘導負荷及び誘導負荷以
外の負荷の双方に対して、インバータの保護を適確に図
ることができるようにしたインバータ発電装置の過負荷
時の制御方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of controlling an inverter generator at an overload in which an inverter can be properly protected for both an inductive load and a load other than the inductive load. It is in.

【0015】本発明の他の目的は、誘導負荷及び誘導負
荷以外の負荷の双方に対して、過負荷保護制御を適確に
行うことができるようにしたインバータ発電装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an inverter generator capable of appropriately performing overload protection control for both inductive loads and loads other than inductive loads.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関によ
り駆動される交流発電機と、該交流発電機の出力を整流
する整流器と、該整流器の出力電圧を一定の周波数の交
流電圧に変換して負荷に供給するインバータとを備えた
インバータ発電装置の過負荷時の制御方法に係わるもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying the output of the AC generator, and converting the output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency. The present invention relates to a method for controlling an overload of an inverter power generator including an inverter for supplying a load to a load.

【0017】本発明の制御方法においては、インバータ
に設定した第1の過負荷判定値を超える負荷電流が流れ
たことを検出した時に過負荷継続時間の計測を開始さ
せ、負荷電流が第1の過負荷判定値よりも大きく設定さ
れた第2の過負荷判定値を超えているか否かの判定と、
インバータの出力電圧が短絡判定値以下であるか否かの
判定とを行って、負荷電流が第2の過負荷判定値を超え
ていて、前記インバータの出力電圧が短絡判定値以下で
ある時には直ちにインバータの動作を停止させる。また
負荷電流が第1の過負荷判定値以上で、かつ第2の過負
荷判定値以下であるときには過負荷継続時間が第1の設
定時間を超えたときにインバータの動作を停止させ、過
負荷電流が第2の過負荷判定値を超え、かつインバータ
の出力電圧が短絡判定値よりも高いときには、過負荷継
続時間がインバータの出力電圧に応じて設定した第2の
設定時間を超えたときにインバータの動作を停止させ
る。ここで、第2の設定時間は、インバータの出力電圧
が低い場合ほど短くなるように設定する。
In the control method of the present invention, when it is detected that a load current exceeding the first overload judgment value set in the inverter flows, the measurement of the overload duration is started, and the load current is reduced to the first overload determination time. A determination as to whether or not a second overload determination value set larger than the overload determination value is exceeded;
It is determined whether the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value, and immediately when the load current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value. Stop the operation of the inverter. When the load current is equal to or more than the first overload judgment value and equal to or less than the second overload judgment value, the operation of the inverter is stopped when the overload continuation time exceeds the first set time. When the current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter is higher than the short-circuit determination value, the overload duration time exceeds the second set time set in accordance with the output voltage of the inverter. Stop the operation of the inverter. Here, the second set time is set to be shorter as the output voltage of the inverter is lower.

【0018】上記第1の過負荷判定値は、第1の設定時
間の間インバータに流すことが許される過負荷電流の下
限値である。
The first overload determination value is a lower limit value of an overload current that is allowed to flow through the inverter during a first set time.

【0019】上記第2の過負荷判定値は、第1の設定時
間の間インバータに流すことができる過負荷電流の上限
値である。第1及び第2の過負荷判定値は、インバータ
のスイッチ回路を構成するスイッチ素子の電流容量や第
1の設定時間の長さに応じて適宜に設定する。
The second overload judgment value is an upper limit value of the overload current that can be supplied to the inverter during the first set time. The first and second overload determination values are appropriately set according to the current capacity of the switch element constituting the switch circuit of the inverter and the length of the first set time.

【0020】第1の設定時間は、一定値に設定してもよ
く、検出されている負荷電流の大きさに応じて変更する
ようにしてもよい。すなわち、検出されている負荷電流
が大きい場合ほど第1の設定時間を短くするように、負
荷電流の大きさに応じて該第1の設定時間を設定しても
よい。
The first set time may be set to a fixed value, or may be changed according to the magnitude of the detected load current. That is, the first set time may be set according to the magnitude of the load current such that the larger the detected load current is, the shorter the first set time is.

【0021】また上記短絡判定値は、発電装置の出力端
子間が短絡された状態または短絡に近い状態にあるか否
かを判定するための判定値で、この判定値は、インバー
タ発電装置の出力端子間に接続された負荷が起動時の過
渡状態にあるときの該負荷の両端電圧の最低値よりも更
に小さい値に設定する。
The short-circuit judgment value is a judgment value for judging whether the output terminals of the power generator are short-circuited or in a state close to short-circuit. When the load connected between the terminals is in a transient state at the time of starting, the voltage is set to a value smaller than the minimum value of the voltage between both ends of the load.

【0022】例えば、インバータ発電装置の負荷が誘導
電動機である場合には、該誘導電動機の起動時に突入電
流が流れた際の該誘導電動機の両端の電圧(インバータ
発電装置の出力端子間の電圧)の最低値よりも更に小さ
い値に設定する。
For example, when the load of the inverter generator is an induction motor, the voltage across the induction motor when an inrush current flows when the induction motor is started (the voltage between the output terminals of the inverter generator). Is set to a value smaller than the lowest value of.

【0023】上記のような制御を行った場合、過負荷電
流が第1の過負荷判定値以上、第2の過負荷判定値以下
の範囲にあるときには、過負荷継続時間が第1の設定時
間を超えたときにインバータの動作が停止させられる。
When the above-described control is performed, if the overload current is in the range of not less than the first overload judgment value and not more than the second overload judgment value, the overload continuation time is set to the first set time. Is exceeded, the operation of the inverter is stopped.

【0024】したがって、第1及び第2の過負荷判定値
を適値に設定しておくことにより、誘導負荷以外の負荷
に対して従来と同様な過負荷保護制御動作を行わせるこ
とができる。また過負荷電流が第2の過負荷判定値を超
え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値以下になっ
たときには、直ちにインバータの動作が停止させられる
ため、インバータの出力端子間が短絡または短絡に近い
状態になったときに、直ちにインバータの動作を停止さ
せてインバータの保護を図ることができる。
Therefore, by setting the first and second overload determination values to appropriate values, it is possible to perform the same overload protection control operation as that of the related art for loads other than the inductive load. Further, when the overload current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter becomes equal to or less than the short-circuit determination value, the operation of the inverter is immediately stopped, so that the output terminals of the inverter are short-circuited or short-circuited. When the state becomes close, the operation of the inverter can be immediately stopped to protect the inverter.

【0025】また過負荷電流が第2の過負荷判定値を超
え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値よりも高い
ときには、過負荷継続時間が第2の設定時間を超えたと
きにインバータの動作が停止させられる。したがって、
第2の過負荷判定値及び短絡判定値を適当な値に設定す
ることにより、起動時に大きな電流が流れる誘導負荷を
も支障なく駆動することができる。例えば、第2の過負
荷判定値を誘導電動機の起動時に流れる突入電流のピー
ク値よりも高く設定し、短絡判定値を突入電流が流れた
ときの誘導電動機の両端の電圧の最低値よりも低く設定
しておくことにより、誘導電動機の起動を支障なく行わ
せることができる。
When the overload current exceeds the second overload judgment value and the output voltage of the inverter is higher than the short-circuit judgment value, the operation of the inverter is performed when the overload duration exceeds the second set time. Is stopped. Therefore,
By setting the second overload determination value and the short-circuit determination value to appropriate values, it is possible to drive an inductive load through which a large current flows at the time of startup without any trouble. For example, the second overload determination value is set higher than the peak value of the inrush current flowing when the induction motor starts, and the short circuit determination value is lower than the minimum value of the voltage across the induction motor when the inrush current flows. By setting, the induction motor can be started without any trouble.

【0026】上記の方法を実施するインバータ発電装置
は、内燃機関により駆動される交流発電機と、前記交流
発電機の出力を整流する整流器と、整流器の出力電圧を
一定の周波数の交流電圧に変換して負荷に供給するイン
バータとを備えたもので、本発明においては、インバー
タから負荷に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出器
と、負荷電流検出器により検出された負荷電流が第1の
過負荷判定値以上になったときに過負荷信号を発生する
過負荷信号発生手段と、過負荷信号の発生時刻からの経
過時間である過負荷継続時間を計測する過負荷継続時間
計測手段と、過負荷信号が発生したときに負荷電流が第
1の過負荷判定値よりも大きい値に設定された第2の過
負荷判定値を超えているか否かを判定する過負荷電流判
定手段と、過負荷電流判定手段により負荷電流が前記第
2の過負荷判定値を超えていると判定されたときにイン
バータの出力電圧が設定された短絡判定値以下であるか
否かを判定する短絡判定手段と、短絡判定手段により、
インバータの出力電圧が短絡判定値以下であると判定さ
れたときに直ちにインバータの動作を停止させる短絡時
インバータ保護手段と、過負荷電流判定手段により負荷
電流の大きさが第1の過負荷判定値以上で、かつ第2の
過負荷判定値以下である判定されている状態で過負荷継
続時間が第1の設定時間を超えたとき、及び過負荷電流
判定手段により負荷電流の大きさが第2の過負荷判定値
を超えていると判定され、かつ短絡判定手段によりイン
バータの出力電圧が短絡判定値よりも高いと判定されて
いる状態で過負荷継続時間が第2の設定時間を超えたと
きにインバータの動作を停止させる過負荷時インバータ
保護手段とが設けられる。第2の設定時間は、インバー
タの出力電圧が低い場合ほど短くなるように設定され
る。
An inverter generator for implementing the above method comprises an AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying the output of the AC generator, and a converter for converting the output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency. In the present invention, a load current detector that detects a load current flowing from the inverter to the load, and a load current that is detected by the load current detector are supplied to the first excess current. An overload signal generating means for generating an overload signal when the load value is equal to or more than an overload determination value; Overload current determining means for determining whether a load current exceeds a second overload determination value set to a value larger than the first overload determination value when a load signal is generated, and Short-circuit determining means for determining whether or not the output voltage of the inverter is equal to or less than a set short-circuit determining value when the load determining means determines that the load current exceeds the second overload determining value; By the short circuit judgment means,
A short-circuit inverter protection means for immediately stopping the operation of the inverter when it is determined that the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value; and a magnitude of the load current determined by the overload current determination means. When the overload continuation time exceeds the first set time in a state where it is determined that the load current is equal to or less than the second overload determination value, and when the magnitude of the load current is equal to or smaller than the second overload determination value, When the overload continuation time exceeds the second set time in a state where it is determined that the overload determination value is exceeded and the output voltage of the inverter is determined to be higher than the short circuit determination value by the short circuit determination means. And overload inverter protection means for stopping the operation of the inverter. The second set time is set to be shorter as the output voltage of the inverter is lower.

【0027】上記の方法では、インバータの出力の短絡
の有無を判定するために、インバータの出力電圧を短絡
判定値と比較するようにしたが、短絡判定値を用いず
に、インバータの負荷電流の大きさの判定のみからイン
バータの短絡または短絡に近い状態と過負荷状態とを判
別するようにすることもできる。即ち、インバータを流
れる負荷電流の値を、許容限界値と該許容限界値よりも
小さい値に設定された少なくとも1つの過負荷判定値と
比較して、負荷電流が許容限界値を超えているときには
直ちにインバータの動作を停止させ、負荷電流が許容限
界値以下で、かついずれかの過負荷判定値を超えている
ことを検出したときには、その過負荷判定値の大きさに
応じて設定した時間が経過したときにインバータの動作
を停止させるようにしてもよい。
In the above method, the output voltage of the inverter is compared with the short-circuit judgment value in order to judge whether or not the output of the inverter is short-circuited. It is also possible to determine whether the inverter is short-circuited or nearly short-circuited and the overload state from the size determination alone. That is, the value of the load current flowing through the inverter is compared with the allowable limit value and at least one overload determination value set to a value smaller than the allowable limit value, and when the load current exceeds the allowable limit value, Immediately stop the operation of the inverter, and when it is detected that the load current is below the allowable limit value and exceeds one of the overload judgment values, the time set according to the magnitude of the overload judgment value The operation of the inverter may be stopped when the time has elapsed.

【0028】このような方法をとる場合、インバータ発
電装置は、インバータを流れる負荷電流を検出する負荷
電流検出器と、負荷電流検出器により検出された負荷電
流の値を許容限界値と比較して該負荷電流が許容限界値
を超えたことが検出された時に直ちにインバータを停止
させることを指令する停止指令を発生する瞬時停止指令
発生回路と、負荷電流検出器により検出された負荷電流
の値を許容限界値よりも小さい値に設定された過負荷判
定値と比較して検出された負荷電流の値が過負荷判定値
を超えていることを検出した時に該過負荷判定値の大き
さに応じて設定された時間の間時限動作を行って、該時
限動作が完了したときにインバータの動作を停止させる
ことを指令する停止指令を発生する少なくとも1つの過
負荷時停止指令発生回路と、瞬時停止指令発生回路また
は過負荷時停止指令発生回路のいずれかが停止指令を発
生したときにインバータの動作を停止させるインバータ
停止手段とを備えた構成とすることができる。
In such a method, the inverter power generator compares the load current detected by the load current detector with the load current detector that detects the load current flowing through the inverter, and compares the load current with the allowable limit value. An instantaneous stop command generation circuit for generating a stop command for instructing to immediately stop the inverter when it is detected that the load current exceeds the allowable limit value, and a load current value detected by the load current detector. When it is detected that the value of the load current detected by comparing with the overload determination value set to a value smaller than the allowable limit value exceeds the overload determination value, the load current is determined according to the magnitude of the overload determination value. At least one overload stop command for performing a timed operation for a preset time and generating a stop command for instructing to stop the operation of the inverter when the timed operation is completed. It can be a circuit, a configuration in which any of the instantaneous stop command generating circuit or overload stop command generation circuit has an inverter stop means for stopping the operation of the inverter upon the occurrence of a stop command.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1は本発明に関わるインバータ発電装置
1の構成を示したものである。同図において、2は3相
磁石式交流発電機、3は交流発電機2を駆動する内燃機
関(E/G)である。交流発電機2は、多極に構成され
た磁石回転子(図示せず。)と、3相結線された発電コ
イル2u 〜2w を有する固定子とからなっていて、磁石
回転子は、内燃機関3のクランク軸に取り付けられてい
る。
FIG. 1 shows the configuration of an inverter power generator 1 according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a three-phase magnet type AC generator, and reference numeral 3 denotes an internal combustion engine (E / G) that drives the AC generator 2. The AC generator 2 includes a multi-pole magnet rotor (not shown) and a stator having three-phase connected power generation coils 2u to 2w. The magnet rotor is an internal combustion engine. 3 is attached to the crankshaft.

【0031】また、4AはダイオードDu〜Dwとダイ
オードDx〜Dzとを3相ブリッジ接続して構成した整
流器で、整流器4Aの3相の交流入力端子4u〜4wに
それぞれ発電機2の3相の出力端子が接続され、整流器
4Aの直流出力端子4a,4b間には平滑用コンデンサ
Cdが接続されている。整流器4Aと平滑用コンデンサ
Cdとにより直流電源部4が構成されている。
Reference numeral 4A denotes a rectifier formed by connecting diodes Du to Dw and diodes Dx to Dz in a three-phase bridge. The three-phase AC input terminals 4u to 4w of the rectifier 4A are connected to the three-phase power generator 2 respectively. An output terminal is connected, and a smoothing capacitor Cd is connected between the DC output terminals 4a and 4b of the rectifier 4A. The rectifier 4A and the smoothing capacitor Cd constitute the DC power supply unit 4.

【0032】5は上辺のスイッチ素子Fu及び下辺のス
イッチ素子Fxの直列回路からなるスイッチアームと、
上辺のスイッチ素子Fv及び下辺のスイッチ素子Fyの
直列回路からなるスイッチアームとを並列に接続して構
成したHブリッジ形のスイッチ回路である。
5 is a switch arm comprising a series circuit of an upper switching element Fu and a lower switching element Fx;
This is an H-bridge type switch circuit configured by connecting in parallel a switch arm composed of a series circuit of an upper switch element Fv and a lower switch element Fy.

【0033】この例では、各スイッチ素子がIGBT
(絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ)からなってい
て、スイッチ素子Fu,Fvをそれぞれ構成するIGB
Tのエミッタとスイッチ素子Fx,Fyをそれぞれ構成
するIGBTのコレクタとの接続点から交流出力端子5
u,5vが引き出され、スイッチ素子Fu,Fvを構成
するIGBTのコレクタの共通接続点、及びスイッチ素
子Fx,Fyを構成するIGBTのエミッタの共通接続
点からそれぞれ直流入力端子5a及び5bが引き出され
ている。
In this example, each switch element is an IGBT
(Insulated gate type bipolar transistor), and each of the IGBs constituting the switch elements Fu and Fv
From the connection point between the emitter of T and the collectors of the IGBTs constituting the switching elements Fx and Fy, the AC output terminal 5
u, 5v are drawn out, and the DC input terminals 5a and 5b are drawn out from the common connection point of the collectors of the IGBTs constituting the switching elements Fu, Fv and the common connection point of the emitters of the IGBTs constituting the switching elements Fx, Fy, respectively. ing.

【0034】なおこのスイッチ回路は、MOSFETや
バイポーラ形のパワートランジスタ等の他のオンオフ制
御が可能なスイッチ素子を用いて構成してもよい。
The switch circuit may be configured using another switch element that can be controlled on and off, such as a MOSFET or a bipolar power transistor.

【0035】スイッチ回路5の入力端子5a及び5bは
それぞれ整流器4Aの出力端子4a及び4bに接続さ
れ、対の出力端子5u及び5vはそれぞれインダクタン
スL1及びL2 とコンデンサC1 とからなる低域通過形
のフィルタ回路6を通して対の負荷接続端子7u及び7
vに接続されている。負荷接続端子7u及び7v間には
負荷8が接続されている。
The input terminals 5a and 5b of the switch circuit 5 are respectively connected to the output terminals 4a and 4b of the rectifier 4A, and the pair of output terminals 5u and 5v are of a low-pass type comprising inductances L1 and L2 and a capacitor C1, respectively. A pair of load connection terminals 7u and 7
v. A load 8 is connected between the load connection terminals 7u and 7v.

【0036】10は直流電源部4が出力する直流電源電
圧を検出する電源電圧検出回路、11はフィルタ回路6
から出力される交流出力電圧を検出する出力電圧検出回
路で、これらの検出回路はそれぞれ演算増幅器OP1 及
びOP2 を用いて構成された増幅回路からなっている。
Reference numeral 10 denotes a power supply voltage detection circuit for detecting the DC power supply voltage output from the DC power supply unit 4, and 11 denotes a filter circuit 6.
Output voltage detection circuits for detecting the AC output voltage output from the amplifiers, each of which comprises an amplifier circuit constituted by operational amplifiers OP1 and OP2.

【0037】また12はインバータの負荷電流を検出す
る負荷電流検出器で、図示の例ではこの負荷電流検出器
が、フィルタ回路6の出力端子と負荷接続端子7vとの
間を接続するラインに取り付けられた変流器CTからな
っている。負荷電流検出器12から得られる負荷電流検
出信号Vi は、比較器CP1 の非反転入力端子に入力さ
れるとともに、演算増幅器OP3 を用いて構成した増幅
回路13に入力されている。比較器CP1 の反転入力端
子には、図示しない直流定電圧電源回路の出力電圧を抵
抗R1 とR2 の直列回路からなる分圧回路により分圧し
て得た第1の過負荷判定信号Vis1 が入力されている。
第1の過負荷判定信号Vis1 は、インバータの過負荷範
囲の下限を定める第1の過負荷判定値is1を与えるもの
で、インバータの負荷電流が第1の過負荷判定値を超え
たときに、比較器CP1 の出力電圧が高レベルの状態か
ら低レベルの状態に変化するようになっている。
A load current detector 12 detects the load current of the inverter. In the example shown in the figure, the load current detector is attached to a line connecting the output terminal of the filter circuit 6 and the load connection terminal 7v. Current transformer CT. The load current detection signal Vi obtained from the load current detector 12 is input to the non-inverting input terminal of the comparator CP1, and is also input to the amplifier circuit 13 configured using the operational amplifier OP3. A first overload determination signal Vis1 obtained by dividing the output voltage of a DC constant voltage power supply circuit (not shown) by a voltage dividing circuit composed of a series circuit of resistors R1 and R2 is input to the inverting input terminal of the comparator CP1. ing.
The first overload determination signal Vis1 gives a first overload determination value is1 that defines the lower limit of the inverter overload range. When the load current of the inverter exceeds the first overload determination value, The output voltage of the comparator CP1 changes from a high level state to a low level state.

【0038】図示の例では、抵抗R1 及びR2 と図示し
ない直流定電圧電源回路とにより、第1の過負荷判定信
号発生回路が構成され、この信号発生回路と、比較器C
P1とにより、インバータの負荷電流が第1の過負荷判
定値以上になったときに過負荷信号を発生する(インバ
ータが過負荷状態になったことを検出する)過負荷検出
回路14(過負荷信号発生手段)が構成されている。こ
の例では、比較器CP1 の出力電圧のレベルの低下が過
負荷信号として用いられる。
In the example shown in the figure, a first overload determination signal generation circuit is constituted by the resistors R1 and R2 and a DC constant voltage power supply circuit (not shown).
An overload detection circuit 14 (which detects that the inverter is in an overload state) generates an overload signal when the load current of the inverter becomes equal to or greater than the first overload determination value. Signal generating means). In this example, a decrease in the level of the output voltage of the comparator CP1 is used as an overload signal.

【0039】電源電圧検出回路10、出力電圧検出回路
11、増幅回路13及び過負荷検出回路14の出力はス
イッチ回路5を制御するコントローラ15に入力されて
いる。コントローラ15は、電源電圧検出回路10の出
力をデジタル信号に変換するA/D変換器15aと、出
力電圧検出回路11の出力をデジタル信号に変換するA
/D変換器15bと、増幅回路13を通して入力される
負荷電流検出信号をデジタル信号に変換するA/D変換
器15cと、CPU15dと、図示しないRAM及びR
OM等とを有するマイクロコンピュータと、CPU15
dから出力される駆動指令信号に応じてスイッチ素子F
u,Fv,Fx及びFyの制御端子(図示の例ではIG
BTのベース)にPWM信号Gu,Gv,Gx及びGy
を与える出力ポート15eとを備えている。
The outputs of the power supply voltage detection circuit 10, the output voltage detection circuit 11, the amplification circuit 13 and the overload detection circuit 14 are input to a controller 15 for controlling the switch circuit 5. The controller 15 includes an A / D converter 15a that converts an output of the power supply voltage detection circuit 10 into a digital signal and an A / D converter 15 that converts an output of the output voltage detection circuit 11 into a digital signal.
/ D converter 15b, an A / D converter 15c for converting a load current detection signal input through the amplifier circuit 13 into a digital signal, a CPU 15d,
A microcomputer having an OM and the like, and a CPU 15
d in response to the drive command signal output from switch d.
u, Fv, Fx, and Fy control terminals (IG in the illustrated example)
PWM signals Gu, Gv, Gx and Gy
And an output port 15e for providing

【0040】図1に示した例では、スイッチ回路5と、
フィルタ回路6と、電源電圧検出回路10及び出力電圧
検出回路11と、負荷電流検出器12と、負荷電流検出
信号を増幅する増幅回路13と、過負荷検出回路14
と、コントローラ15とにより、直流電源部4が出力す
る直流電圧を一定周波数の交流電圧に変換するインバー
タが構成され、このインバータと、交流発電機2と、直
流電源部とによりインバータ発電装置1が構成されてい
る。
In the example shown in FIG. 1, the switch circuit 5 and
A filter circuit 6, a power supply voltage detection circuit 10, an output voltage detection circuit 11, a load current detector 12, an amplification circuit 13 for amplifying a load current detection signal, and an overload detection circuit 14.
And the controller 15 constitute an inverter that converts a DC voltage output from the DC power supply unit 4 into an AC voltage having a constant frequency. The inverter, the AC generator 2, and the DC power supply unit form the inverter power generator 1. It is configured.

【0041】図1に示したインバータ発電装置1におい
ては、交流発電機2が出力する交流電圧が整流器4Aと
平滑用コンデンサCdとからなる直流電源部4により直
流電源電圧VD に変換され、この直流電源電圧VD がイ
ンバータのスイッチ回路5に入力される。
In the inverter generator 1 shown in FIG. 1, the AC voltage output from the AC generator 2 is converted into a DC power supply voltage VD by a DC power supply unit 4 comprising a rectifier 4A and a smoothing capacitor Cd. The power supply voltage VD is input to the switch circuit 5 of the inverter.

【0042】コントローラ15のCPU15dは、直流
電源部4から与えられる直流電源電圧VD のデータAN
1を演算増幅器OP1 とA/D変換器15aとを通して
読み込むとともに、出力電圧検出回路11の演算増幅器
OP2 とA/D変換器15bとを通して負荷接続端子7
u,7v間の電圧の瞬時値を示す瞬時データAN0を読
み込む。CPU15dは、これらのデータに基づいて各
PWM周期のデューティ値Dを演算して、演算したデュ
ーティ値Dで各PWM周期のスイッチ回路の出力を断続
させるようにスイッチ回路5のスイッチ素子の制御端子
にPWM信号を与える。これにより、負荷接続端子7
u,7vを通して負荷8に印加する交流出力電圧の瞬時
値に応じてPWM周期毎にデューティ値が変化する断続
波形の交流電圧をスイッチ回路5から出力させる。
The CPU 15d of the controller 15 stores the data AN of the DC power supply voltage VD supplied from the DC power supply section 4.
1 through the operational amplifier OP1 and the A / D converter 15a, and the load connection terminal 7 through the operational amplifier OP2 and the A / D converter 15b of the output voltage detection circuit 11.
The instantaneous data AN0 indicating the instantaneous value of the voltage between u and 7v is read. The CPU 15d calculates a duty value D of each PWM cycle based on these data, and sends the calculated duty value D to the control terminal of the switch element of the switch circuit 5 so as to interrupt the output of the switch circuit of each PWM cycle. Provides a PWM signal. Thereby, the load connection terminal 7
The switch circuit 5 outputs an AC voltage having an intermittent waveform whose duty value changes every PWM cycle according to the instantaneous value of the AC output voltage applied to the load 8 through u and 7v.

【0043】図2(A),(B),(C)及び(D)は
それぞれ、負荷接続端子間に正弦波形の交流出力電圧を
得る場合に、コントローラ15からスイッチ素子Fu,
Fy,Fx及びFvの制御端子に与えられるPWM信号
Gu,Gy,Gx及びGvを示したものである。スイッ
チ素子Fu,Fy,Fx及びFvはそれぞれ、PWM信
号Gu,Gy,Gx及びGvがHレベルにあるときにオ
ン状態になり、PWM信号Gu,Gy,Gx及びGvが
Lレベルにあるときにオフ状態になる。
FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D show the case where a sine-wave AC output voltage is obtained between the load connection terminals, respectively.
It shows PWM signals Gu, Gy, Gx and Gv applied to control terminals of Fy, Fx and Fv. The switch elements Fu, Fy, Fx, and Fv are turned on when the PWM signals Gu, Gy, Gx, and Gv are at the H level, and are turned off when the PWM signals Gu, Gy, Gx, and Gv are at the L level. State.

【0044】図2(E)及び(F)はスイッチ回路5の
Hブリッジの対角位置にある対のスイッチ素子(Fu,
Fy)及び(Fx,Fv)が同時にオン状態になるタイ
ミングを示し、図2(G)及び(H)はそれぞれHブリ
ッジの上辺を構成する2つのスイッチ素子(Fu,F
v)が同時にオン状態になるタイミング、及び下辺を構
成する2つのスイッチ素子(Fx,Fy)が同時にオン
状態になるタイミングを示している。
FIGS. 2 (E) and 2 (F) show a pair of switch elements (Fu,
(Fy) and (Fx, Fv) show the timing at which they are simultaneously turned on. FIGS. 2G and 2H show two switch elements (Fu, Fv) constituting the upper side of the H-bridge, respectively.
v) shows the timing at which they are simultaneously turned on, and the timing at which the two switch elements (Fx, Fy) constituting the lower side are simultaneously turned on.

【0045】負荷接続端子7u,7vを通して出力する
交流出力電圧の波形を正弦波形とする場合には、交流出
力電圧の正の半波の期間において、対角位置にある対の
スイッチ素子Fu,Fyのゲートにそれぞれパルス波形
のPWM信号Gu,Gyを与えることにより、これらの
スイッチ素子が同時にオン状態になる期間を図2(E)
に示すように生じさせて、正弦波交流電圧の瞬時値に比
例してPWM周期Δt毎にデューティ値が変化する断続
波形(図2Eに示した波形と同様の波形)の正の半波の
電圧をスイッチ回路5から出力させる。
When the waveform of the AC output voltage output through the load connection terminals 7u and 7v is a sine waveform, a pair of switch elements Fu and Fy located at diagonal positions during a positive half-wave of the AC output voltage. By applying the PWM signals Gu and Gy having the pulse waveforms to the gates of FIG.
And a positive half-wave voltage of an intermittent waveform (a waveform similar to the waveform shown in FIG. 2E) in which the duty value changes every PWM cycle Δt in proportion to the instantaneous value of the sine wave AC voltage. From the switch circuit 5.

【0046】また交流出力電圧の負の半波の期間におい
て、対角位置にある対のスイッチ素子Fx,Fvのゲー
トにそれぞれパルス波形のPWM信号Gx,Gvを与え
ることにより、これらのスイッチ素子が同時にオン状態
になる期間を図2(F)に示すように生じさせて、正弦
波交流電圧の瞬時値に比例してPWM周期Δt毎にデュ
ーティ値が変化する断続波形(図2Fに示した波形と同
様の波形)の負の半波の電圧をスイッチ回路5から出力
させる。
Also, during the period of the negative half-wave of the AC output voltage, by providing the PWM signals Gx and Gv having pulse waveforms to the gates of the pair of switch elements Fx and Fv at the diagonal positions, these switch elements are switched. An intermittent waveform (FIG. 2F) in which the ON period is simultaneously generated as shown in FIG. 2 (F), and the duty value changes every PWM cycle Δt in proportion to the instantaneous value of the sine wave AC voltage. ) Is output from the switch circuit 5.

【0047】スイッチ回路5から出力される断続波形の
交流電圧は、フィルタ回路6を通して滑らかな正弦波交
流出力電圧に変換された後、負荷接続端子7u,7vを
通して負荷9に与えられる。
The AC voltage having the intermittent waveform output from the switch circuit 5 is converted into a smooth sine-wave AC output voltage through the filter circuit 6, and then applied to the load 9 through the load connection terminals 7u and 7v.

【0048】PWM信号は、通常、第1の状態(図2に
示した例ではHレベルの状態)と第2の状態(図2に示
した例ではLレベルの状態)とを交互にとるパルス波形
の信号からなっていて、PWM信号が第1の状態をとる
期間スイッチ回路5のスイッチ素子をオン状態にし、P
WM信号が第2の状態をとる期間スイッチ回路5のスイ
ッチ素子をオフ状態にする。
The PWM signal is usually a pulse that alternates between a first state (H level in the example shown in FIG. 2) and a second state (L level in the example shown in FIG. 2). The switch element of the switch circuit 5 is turned on during a period in which the PWM signal is in the first state.
While the WM signal is in the second state, the switch element of the switch circuit 5 is turned off.

【0049】図2に示した例では、PWM信号Gu及び
Gxを一定のPWM周期Δtで発生する互いに逆位相の
パルス信号とし、PWM信号Gy及びGvをそれぞれP
WM信号Gu及びGxに対して所定の位相遅れを持った
互いに逆位相のパルス信号として、各PWM信号のデュ
ーティ値をPWM周期Δt毎に変化させることにより、
スイッチ回路5からPWM周期Δt毎にデューティ値が
変化する断続波形の交流電圧を出力させるようにしてい
る。
In the example shown in FIG. 2, the PWM signals Gu and Gx are pulse signals of opposite phases generated at a constant PWM period Δt, and the PWM signals Gy and Gv are P
By changing the duty value of each PWM signal for each PWM cycle Δt as pulse signals of opposite phases with a predetermined phase delay with respect to the WM signals Gu and Gx,
The switching circuit 5 outputs an AC voltage having an intermittent waveform whose duty value changes every PWM cycle Δt.

【0050】図1に示したインバータ発電装置では、図
2(G)及び(H)に示したように、スイッチ回路のブ
リッジの上辺を構成するスイッチ素子Fu,Fvが同時
にオン状態になる期間及びブリッジの下辺を構成するス
イッチ素子Fx,Fyが同時にオン状態になる期間を生
じさせるように、スイッチ回路のスイッチ素子のスイッ
チングパターンを定めている。
In the inverter power generating device shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 2G and 2H, the period during which the switch elements Fu and Fv constituting the upper side of the bridge of the switch circuit are simultaneously in the ON state, and The switching pattern of the switch elements of the switch circuit is determined so as to generate a period in which the switch elements Fx and Fy constituting the lower side of the bridge are simultaneously turned on.

【0051】このようにスイッチングパターンを定める
と、上辺のスイッチ素子Fu,Fvが同時にオン状態に
なる期間、及び下辺のスイッチ素子Fx,Fyが同時に
オン状態になる期間にフィルタ回路6のコンデンサC1
の電荷を放電させることができるため、負荷接続端子7
u,7v間に得る交流出力電圧をより滑らかな波形とす
ることができる。
When the switching pattern is determined in this manner, the capacitor C1 of the filter circuit 6 is switched between the time when the upper switching elements Fu and Fv are simultaneously turned on and the time when the lower switching elements Fx and Fy are simultaneously turned on.
Of the load connection terminal 7
The AC output voltage obtained between u and 7v can be made a smoother waveform.

【0052】本明細書では、各PWM周期Δtにおい
て、スイッチ回路の出力電圧または出力電流が高レベル
になる期間(スイッチ回路の対角位置にあるスイッチ素
子が同時にオン状態になる期間)がPWM周期Δtに対
して占める割合をPWM制御のデューティ値Dとしてい
る。
In this specification, in each PWM cycle Δt, a period during which the output voltage or the output current of the switch circuit is at a high level (a period during which the switch elements at diagonal positions of the switch circuit are simultaneously turned on) is a PWM cycle. The proportion occupied by Δt is defined as the duty value D of the PWM control.

【0053】マイクロコンピュータを用いてコントロー
ラ15を構成する場合には、マイクロコンピュータ内で
一定の周期で発生するパルスをPWM周期計数用カウン
タにより計数することにより各PWM周期を検出し、各
PWM周期が開始されるタイミングをスイッチタイミン
グとする。
When the controller 15 is constituted by using a microcomputer, each PWM cycle is detected by counting pulses generated at a constant cycle in the microcomputer by a PWM cycle counting counter, and each PWM cycle is detected. The start timing is referred to as switch timing.

【0054】マイクロコンピュータ15dは、スイッチ
素子Fu,Fx及びFv,Fyのそれぞれに対して、P
WM周期Δt毎に内部割込み処理を行い、その内部割込
み処理でマップから読み出す等の方法により求めたデュ
ーティ値に基づいてPWM信号発生用タイマにスイッチ
素子のオン時間をセットして、該タイマがセットされた
オン時間の計時を行っている間CPU15dの駆動指令
信号出力ポートの電位を第1の状態(例えばHレベルの
状態)にして、出力ポート15eからパルス波形の駆動
指令信号Gu,Gv,Gx及びGyを発生させる。
The microcomputer 15d controls the switching elements Fu and Fx and Fv and Fy for P
An internal interrupt process is performed for each WM cycle Δt, and the on-time of the switch element is set in a PWM signal generation timer based on a duty value obtained by a method such as reading from a map in the internal interrupt process. While the measured ON time is being measured, the potential of the drive command signal output port of the CPU 15d is set to the first state (for example, H level state), and the drive command signals Gu, Gv, Gx having pulse waveforms are output from the output port 15e. And Gy.

【0055】図3は、負荷接続端子間に得る交流出力電
圧の波形を正弦波形とする場合の内部割込みタイミング
(スイッチ回路のスイッチ素子のスイッチタイミング)
とPWM信号のデューティ値との関係を示したもので、
同図においてaは負荷接続端子7u,7v間に得る交流
電圧の波形、ΔtはPWM周期、VA は交流電圧aの波
高値の定格値、Vavは交流電圧aの平均値、Tは負荷接
続端子間に得る交流電圧の周期である。
FIG. 3 shows the internal interrupt timing (switch timing of the switch element of the switch circuit) when the waveform of the AC output voltage obtained between the load connection terminals is a sine waveform.
And shows the relationship between the duty value of the PWM signal and
In the figure, a is the waveform of the AC voltage obtained between the load connection terminals 7u and 7v, Δt is the PWM cycle, VA is the peak value of the AC voltage a, Vav is the average value of the AC voltage a, and T is the load connection terminal. This is the period of the AC voltage obtained in between.

【0056】この場合、スイッチ回路5は、負荷接続端
子間に得る交流出力電圧aの瞬時値に応じてPWM周期
Δt毎にデューティ値Dが変化する断続波形の交流電圧
を出力する。この交流電圧の波形は、1サイクルの正弦
波交流電圧をn個に分割して、階段状とした波形とな
る。この階段状の交流電圧波形をフィルタ回路6に通す
ことにより、高調波成分を除去して負荷接続端子7u,
7v間に滑らかな正弦波形の出力電圧を得る。
In this case, the switch circuit 5 outputs an AC voltage having an intermittent waveform in which the duty value D changes every PWM cycle Δt according to the instantaneous value of the AC output voltage a obtained between the load connection terminals. The waveform of the AC voltage is a step-like waveform obtained by dividing one cycle of the sine wave AC voltage into n pieces. By passing this step-like AC voltage waveform through the filter circuit 6, harmonic components are removed and the load connection terminals 7u,
An output voltage having a smooth sine waveform is obtained between 7v.

【0057】インバータ発電装置の出力電圧を正弦波形
の交流電圧とする場合、インバータの出力の基準デュー
ティ値Do は下記の式により与えられる。
When the output voltage of the inverter generator is an AC voltage having a sine waveform, the reference duty value Do of the output of the inverter is given by the following equation.

【0058】 Do =Sin (2πnΔt/T) …(1) ここでnはPWM周期が交流電圧波形の立ち上がりの零
クロス点から何番目のPWM周期であるかを示す数値
で、PWM周期を計数するためにコントローラに設けら
れたカウンタの計数値により与えられる。
Do = Sin (2πnΔt / T) (1) where n is a numerical value indicating the number of the PWM cycle from the zero cross point at the rising edge of the AC voltage waveform, and counts the PWM cycle. Therefore, it is given by the count value of a counter provided in the controller.

【0059】コントローラ15が行うPWM制御では、
上記(1)式により与えられる基準デューティ値Do
に、直流電源電圧VD の変化に伴なって変化する所定の
補正係数Kv を乗じた値をデューティ値Dとする。
In the PWM control performed by the controller 15,
Reference duty value Do given by the above equation (1)
Is multiplied by a predetermined correction coefficient Kv, which changes with the change of the DC power supply voltage VD, to obtain a duty value D.

【0060】直流電源電圧VD は、出力電流ID に対し
て例えば図4に示す曲線のように変化する。負荷接続端
子7u,7v間に得る交流出力電圧の波高値の最大定格
値をVAmaxとすると、その時の動作点は図4に示すPr
となり、最大定格負荷電流はIDmaxとなる。ここで最大
定格負荷電流IDmaxは、負荷接続端子間に波形歪みがな
い交流電圧を得る場合に許容される最大負荷電流であ
る。この最大定格負荷電流IDmaxを超える負荷電流を流
すと、交流出力電圧の波形は頭が潰れた歪み波形とな
る。
The DC power supply voltage VD changes with respect to the output current ID, for example, as shown by a curve in FIG. Assuming that the maximum rated value of the peak value of the AC output voltage obtained between the load connection terminals 7u and 7v is VAmax, the operating point at that time is Pr Pr shown in FIG.
And the maximum rated load current is IDmax. Here, the maximum rated load current IDmax is the maximum load current allowed when obtaining an AC voltage having no waveform distortion between the load connection terminals. When a load current exceeding the maximum rated load current IDmax flows, the waveform of the AC output voltage becomes a distorted waveform whose head is crushed.

【0061】ここでインバータ発電装置から出力させる
交流電圧の波高値の定格値をVA (<VAmax)とすると
動作点は図4のP1 点となり、定格負荷電流はIDAとな
る。図4に示すように直流電源電圧VD が変化する場合
に、交流出力電圧の波高値を定格値VA とするために、
上記基準デューティ値Do に乗じる必要がある補正係数
をKv とすると、この補正係数Kv は、下記の式により
与えられる。
Here, assuming that the rated value of the peak value of the AC voltage output from the inverter generator is VA (<VAmax), the operating point is point P1 in FIG. 4, and the rated load current is IDA. As shown in FIG. 4, when the DC power supply voltage VD changes, the peak value of the AC output voltage is set to the rated value VA.
Assuming that a correction coefficient that needs to be multiplied by the reference duty value Do is Kv, the correction coefficient Kv is given by the following equation.

【0062】 Kv =VA /VD …(2) 従って、交流出力電圧の波高値の定格値をVA とする場
合の、PWM制御のデューティ値Dは、下記の式により
与えられる。
Kv = VA / VD (2) Accordingly, when the rated value of the peak value of the AC output voltage is VA, the duty value D of the PWM control is given by the following equation.

【0063】 D=Sin (2πnΔt/T)×(VA /VD ) …(3) また図1に示したインバータ発電装置では、負荷接続端
子7u,7v間の電圧の瞬時値を与えるデータAN0を
CPU15dに読み込んで、このデータが定格値を与え
るデータよりも小さいときにPWM制御のデューティ値
Dを大きくし、負荷接続端子7u,7v間の電圧の瞬時
値を与えるデータAN0が定格値を与えるデータよりも
大きいときに、PWM制御のデューティ値Dを小さくす
るようにデューティ値Dを補正して、出力電圧検出回路
11により検出される電圧と定格値との偏差を零に近付
ける制御を行うようにしている。
D = Sin (2πnΔt / T) × (VA / VD) (3) In the inverter generator shown in FIG. 1, the data AN0 giving the instantaneous value of the voltage between the load connection terminals 7u and 7v is supplied to the CPU 15d. When this data is smaller than the data giving the rated value, the duty value D of the PWM control is increased, and the data AN0 giving the instantaneous value of the voltage between the load connection terminals 7u and 7v is larger than the data giving the rated value. Is larger, the duty value D is corrected so as to reduce the duty value D of the PWM control, and control is performed so that the deviation between the voltage detected by the output voltage detection circuit 11 and the rated value approaches zero. I have.

【0064】このような補正を行った後のデューティ値
D´は、下記の式により与えられる。
The duty value D 'after such correction is given by the following equation.

【0065】 D´=D+G×(ANS−AN0)×Kc …(4) ここで、ANSは交流出力電圧の各瞬時値の定格値、G
は定格値ANSとAN0との偏差に対する補正量の割合
を決めるゲインである。ゲインGは通常1以下の値に設
定される。また係数Kc は、負荷接続端子間の電圧の瞬
時データの補正値[G×(ANS−AN0)]をその時
のデューティ値の補正値に変換するために補正値に乗じ
る係数で、Kv により決まる数値である。
D ′ = D + G × (ANS−AN0) × Kc (4) where ANS is the rated value of each instantaneous value of the AC output voltage, G
Is a gain that determines the ratio of the correction amount to the deviation between the rated values ANS and AN0. The gain G is usually set to a value of 1 or less. The coefficient Kc is a coefficient multiplied by the correction value for converting the correction value [G × (ANS-AN0)] of the instantaneous data of the voltage between the load connection terminals into the correction value of the duty value at that time. It is.

【0066】CPU15dは、PWM周期計数用カウン
タによりPWM周期が検出される毎に、カウンタの計数
値nに応じてROMから読み出した基準デューティ値D
o と、読み込んだ直流電源電圧のデータAN1(=VD
)に対して(2)式により演算した補正係数Kv とを
用いて、(3)式によりデューティ値Dを求めるか、ま
たは予めROMに記憶させたデューティ演算用マップか
ら読み出すことによりデューティ値Dの値を求める。こ
こで用いるデューティ演算用マップは、例えば、カウン
タの計数値nと整流器の出力電圧のデータAN1とデュ
ーティ値Dとの間の関係を与える3次元マップである。
Every time the PWM cycle is detected by the PWM cycle counter, the CPU 15d reads the reference duty value D read from the ROM in accordance with the count value n of the counter.
o and the read DC power supply voltage data AN1 (= VD
) Is calculated by using the correction coefficient Kv calculated by the equation (2) and the duty value D is calculated by the equation (3) or read from a duty calculation map stored in the ROM in advance to obtain the duty value D. Find the value. The duty calculation map used here is, for example, a three-dimensional map that gives a relationship between the count value n of the counter, the output voltage data AN1 of the rectifier, and the duty value D.

【0067】また、負荷接続端子7u,7v間の電圧と
定格値との偏差を零にする制御を行う場合には、(4)
式を用いて出力電圧のデータAN0と定格値との偏差を
無くすように補正されたデューティ値D´を演算し、こ
のデューティ値D´でスイッチ回路の出力をPWM制御
するようにスイッチ回路のスイッチ素子にPWM信号を
与える。
In the case of performing control to make the deviation between the voltage between the load connection terminals 7u and 7v and the rated value zero, (4)
A duty value D 'corrected so as to eliminate the deviation between the output voltage data AN0 and the rated value is calculated using the equation, and the switch of the switch circuit is controlled so that the output of the switch circuit is PWM-controlled by the duty value D'. Apply a PWM signal to the device.

【0068】図1のインバータ発電装置においてはま
た、インバータを過負荷電流から保護するために、過負
荷保護制御を行う。従来のインバータ発電装置における
過負荷保護制御において、インバータの負荷電流が過電
流判定値以上になる状態が設定時間継続したときに、C
PU15dのポートをオフ状態にして(Enable/Disabl
e 信号をDisable の状態にして)、スイッチ回路5のス
イッチ素子へのPWM信号の供給を停止することによ
り、過電流を遮断するようにしていた。しかしながら、
このような方法によると、負荷8が誘導電動機のような
誘導負荷で、起動時に大きな突入電流が流れる場合に、
起動時の突入電流により過負荷保護制御が働いてしま
い、負荷を起動させることができないことがあった。
In the inverter power generator of FIG. 1, overload protection control is performed to protect the inverter from overload current. In the overload protection control in the conventional inverter generator, when the load current of the inverter becomes equal to or more than the overcurrent determination value for a set time, C
Turn off the port of PU15d (Enable / Disabl
The e signal is disabled), and the supply of the PWM signal to the switch element of the switch circuit 5 is stopped to cut off the overcurrent. However,
According to such a method, when the load 8 is an inductive load such as an induction motor and a large inrush current flows at the time of starting,
In some cases, the overload protection control was activated by the inrush current at the time of starting, and the load could not be started.

【0069】そこで、本発明においては、インバータの
負荷電流に対して、第1の過負荷判定値を設定するとと
もに、該第1の過負荷判定値よりも大きい第2の過負荷
判定値を設定し、負荷電流が第1の過負荷判定値と第2
の過負荷判定値との間にある場合には、過負荷継続時間
が第1の設定時間を超えたときにスイッチ回路5への駆
動信号の供給を停止させてインバータの動作を停止させ
る。また負荷電流が第2の過負荷判定値を超えたときに
は、続いてインバータの出力電圧(負荷接続端子7u,
7v間の電圧)が短絡判定値以下であるか否かを判定し
て、負荷電流が過大になった原因がインバータの出力側
で生じた短絡事故にあるか否かを判定する。その結果、
短絡事故が生じていると判定された場合には、直ちにス
イッチ回路5への駆動信号の供給を停止させてインバー
タの動作を停止させる。また短絡事故が生じていないと
判定された場合には、インバータの出力電圧の大きさに
応じて第2の設定時間を定めて、過負荷継続時間がこの
第2の設定時間を超えたときにスイッチ回路5への駆動
信号の供給を停止させてインバータの動作を停止させ
る。
Therefore, in the present invention, a first overload determination value is set for the load current of the inverter, and a second overload determination value larger than the first overload determination value is set. And the load current is equal to the first overload judgment value and the second
When the overload continuation time exceeds the first set time, the supply of the drive signal to the switch circuit 5 is stopped to stop the operation of the inverter. When the load current exceeds the second overload determination value, the output voltage of the inverter (load connection terminals 7u,
Is determined to be equal to or less than the short-circuit determination value, and it is determined whether the cause of the excessive load current is a short-circuit accident occurring on the output side of the inverter. as a result,
If it is determined that a short circuit has occurred, the supply of the drive signal to the switch circuit 5 is immediately stopped to stop the operation of the inverter. If it is determined that a short circuit has not occurred, a second set time is determined according to the magnitude of the output voltage of the inverter, and when the overload duration exceeds the second set time. The supply of the drive signal to the switch circuit 5 is stopped to stop the operation of the inverter.

【0070】即ち、本発明の過負荷時制御においては、
インバータに第1の過負荷判定値を超える負荷電流が流
れたことを検出した時に過負荷継続時間の計測を開始さ
せるとともに、負荷電流が第1の過負荷判定値よりも大
きく設定された第2の過負荷判定値を超えているか否か
の判定と、インバータの出力電圧が短絡判定値以下であ
るか否かの判定とを行って、負荷電流が第2の過負荷判
定値を超えていて、かつインバータの出力電圧が短絡判
定値以下である時には直ちにインバータの動作を停止さ
せる。また負荷電流が第1の過負荷判定値以上で、かつ
第2の過負荷判定値以下であるときには、過負荷継続時
間が第1の設定時間を超えたときにインバータの動作を
停止させる。更に、過負荷電流が第2の過負荷判定値を
超え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値よりも高
いときには、過負荷電流が過大ではあるが、短絡事故に
起因するものではないと判定して、インバータの出力電
圧に応じて設定した第2の設定時間を超えるまでの間過
負荷電流が流れるのを許容し、過負荷継続時間が第2の
設定時間を超えたときにインバータの動作を停止させ
る。上記第2の設定時間は、インバータの出力電圧が低
い場合ほど短くなるように設定する。
That is, in the overload control of the present invention,
When detecting that a load current exceeding the first overload determination value has flowed through the inverter, measurement of the overload duration is started, and the second load current is set to be larger than the first overload determination value. And whether the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value is determined by determining whether the load current exceeds the second overload determination value. When the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value, the operation of the inverter is immediately stopped. When the load current is equal to or greater than the first overload determination value and equal to or less than the second overload determination value, the operation of the inverter is stopped when the overload duration exceeds the first set time. Further, when the overload current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter is higher than the short-circuit determination value, it is determined that the overload current is excessive but not due to a short-circuit accident. Thus, the overload current is allowed to flow until the second set time set according to the output voltage of the inverter is exceeded, and the operation of the inverter is stopped when the overload duration exceeds the second set time. Stop. The second set time is set to be shorter as the output voltage of the inverter is lower.

【0071】上記のような過負荷時制御を行う場合にコ
ントローラのCPUに実行させるプログラムのアルゴリ
ズムの一例を図5に示した。この例では、CPUが実行
するプログラムが、多数のタスクを所定の順序で繰り返
し実行するマルチタスクの手法で一連の処理を行うよう
に構成されている。図5は、CPUが実行する一つのタ
スクnの構成を示したもので、このタスクにおいては、
先ずステップ1において過負荷検出回路14が過負荷信
号を発生しているか否かを判定する。その結果、過負荷
信号が発生している場合には、ステップ2に進んでフラ
グが1にセットされているか否かを判定する。過負荷信
号が発生した直後はフラグが1にセットされていないた
め、次いでステップ3に進んでマイクロコンピュータ内
に設けられているタイマをセットし、ステップ4でフラ
グを1にセットする。次いでステップ5において、負荷
電流の検出値iが第2の過負荷判定値is2を超えている
か否かを判定し、負荷電流の検出値が第2の過負荷判定
値を超えている場合には、ステップ6に進んでインバー
タの出力電圧(負荷接続端子7u,7v間の電圧)VL
の平均値Vavが短絡判定値Vs 以下であるか否かを判定
する。
FIG. 5 shows an example of an algorithm of a program to be executed by the CPU of the controller when performing the overload control as described above. In this example, the program executed by the CPU is configured to perform a series of processes by a multitasking method of repeatedly executing a large number of tasks in a predetermined order. FIG. 5 shows the configuration of one task n executed by the CPU. In this task,
First, in step 1, it is determined whether or not the overload detection circuit 14 has generated an overload signal. As a result, if the overload signal has been generated, the process proceeds to step 2 and it is determined whether or not the flag is set to 1. Since the flag has not been set to 1 immediately after the occurrence of the overload signal, the routine proceeds to step 3 where a timer provided in the microcomputer is set, and the flag is set to 1 in step 4. Next, at step 5, it is determined whether or not the detected value i of the load current exceeds the second overload determination value is2, and if the detected value of the load current exceeds the second overload determination value, Then, the process proceeds to step 6, where the output voltage of the inverter (the voltage between the load connection terminals 7u and 7v) VL
It is determined whether or not the average value Vav is equal to or less than the short-circuit determination value Vs.

【0072】CPU15dは、例えば図6(A)に示す
ような波形のインバータの出力電圧VL の瞬時値を図6
(B)に示すように一定のサンプリング周期でサンプリ
ングして、サンプリングした電圧値を電圧VL の1周期
Tに亘って積算し、その積算値を周期Tで割ることによ
りインバータの出力電圧の平均値Vavを演算する処理を
随時行っている。ステップ6では、このようにして求め
られたインバータの出力電圧VL の平均値Vavを短絡判
定値(負荷接続端子間が短絡または短絡に近い状態にな
ったときの出力電圧の平均値)Vs と比較する。
The CPU 15d calculates the instantaneous value of the output voltage VL of the inverter having a waveform as shown in FIG.
As shown in (B), sampling is performed at a constant sampling cycle, the sampled voltage value is integrated over one cycle T of the voltage VL, and the integrated value is divided by the cycle T to obtain the average value of the output voltage of the inverter. Processing for calculating Vav is performed as needed. In step 6, the average value Vav of the output voltage VL of the inverter thus obtained is compared with a short-circuit determination value (average value of the output voltage when the load connection terminals are short-circuited or nearly short-circuited) Vs. I do.

【0073】その結果、インバータの出力電圧の平均値
Vavが短絡判定値Vs 以下であると判定されたとき(負
荷接続端子間が短絡または短絡に近い状態にあって直ち
にインバータの動作を停止させる必要があるとき)に
は、ステップ7に進んで直ちにスイッチ回路5への駆動
信号の供給を停止させる出力停止処理を行うことにより
インバータの動作を停止させる。インバータの動作を停
止させた後、ステップ8においてタイマをリセットし、
次いでステップ9においてフラグを0にリセットして、
メインルーチンに復帰する。
As a result, when it is determined that the average value Vav of the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value Vs (it is necessary to immediately stop the operation of the inverter when the load connection terminals are short-circuited or nearly short-circuited). If there is), the operation proceeds to step 7 to immediately stop the supply of the drive signal to the switch circuit 5 to stop the operation of the inverter by performing an output stop process. After stopping the operation of the inverter, the timer is reset in step 8;
Next, in step 9, the flag is reset to 0,
Return to the main routine.

【0074】ステップ5において負荷電流の検出値iが
第2の過負荷判定値is2以下であると判定されたとき、
及びステップ6においてインバータの出力電圧の平均値
Vavが短絡判定値Vs を超えていると判定されたときに
は、負荷電流の検出値iとインバータの出力電圧の平均
値Vavとに応じて設定時間を決定するための処理を行う
ステップ10に進む。
When it is determined in step 5 that the detected value i of the load current is equal to or less than the second overload determination value is2,
When it is determined in step 6 that the average value Vav of the output voltage of the inverter exceeds the short-circuit determination value Vs, the set time is determined according to the detected value i of the load current and the average value Vav of the output voltage of the inverter. The process proceeds to step 10 for performing the processing for performing.

【0075】ステップ10の設定時間決定処理では、負
荷電流の検出値iが第2の過負荷判定値is2以下のとき
(ステップ5からステップ10に移行したとき)に、設
定時間を第1の設定時間とし、負荷電流の検出値iが第
2の過負荷判定値is2を超え、かつインバータの出力電
圧の平均値Vavが短絡判定値Vs を超えているとき(ス
テップ6からステップ10に移行したとき)には、設定
時間を第2の設定時間とする。負荷電流の検出値が第2
の過負荷判定値以下のときの設定時間である第1の設定
時間は、一定値であってもよく、負荷電流が大きい場合
程短くなるように、負荷電流の大きさに応じて変化する
時間であってもよい。
In the set time determination process of step 10, when the detected value i of the load current is equal to or less than the second overload determination value is2 (when the process proceeds from step 5 to step 10), the set time is set to the first set time. When the detected value i of the load current exceeds the second overload determination value is2 and the average value Vav of the output voltage of the inverter exceeds the short-circuit determination value Vs (when shifting from step 6 to step 10) ), The set time is the second set time. The detected value of the load current is the second
The first set time which is a set time when the load current is equal to or less than the overload determination value may be a constant value, and a time that changes according to the magnitude of the load current so as to become shorter as the load current becomes larger. It may be.

【0076】また負荷電流の検出値が第2の過負荷判定
値を超えているときの設定時間である第2の設定時間
は、インバータの出力電圧が低い場合程短くなり、イン
バータの出力電圧が高い場合程長くなるように、インバ
ータの出力電圧に応じて変化させられる。
The second set time, which is the set time when the detected value of the load current exceeds the second overload judgment value, becomes shorter as the output voltage of the inverter becomes lower, and the output voltage of the inverter becomes lower. The voltage is changed according to the output voltage of the inverter so that the longer the voltage, the longer the voltage.

【0077】なおステップ10における設定時間の決定
処理は、タスクnが繰り返される毎に行ってもよいが、
次にタスクnを実行する際に、前回設定した設定時間を
変更する必要がない場合(設定時間を決定するための条
件が前回タスクnを実行した際と変っていない場合)に
は、ステップ10において設定時間を決定する処理を行
わずに直ちに次のステップ11に移行するようにしても
よい。
The setting time determination processing in step 10 may be performed every time task n is repeated.
If it is not necessary to change the previously set time when executing task n next (if the condition for determining the set time is not different from the time when task n was previously executed), step 10 is executed. Alternatively, the processing may be shifted to the next step 11 immediately without performing the processing for determining the set time.

【0078】ステップ10で設定時間を決定した後、ス
テップ11において、過負荷信号が発生した時刻から設
定時間が経過したか否かを判定する。即ち、ステップ3
でセットされて計時動作を開始したタイマの計測値(過
負荷継続時間)がステップ10で決定された設定時間
(第1の設定時間または第2の設定時間)を超えている
か否かを判定する。その結果、過負荷継続時間が設定時
間を超えていると判定されたときには、ステップ7に進
んでインバータの動作を停止させる。ステップ11で過
負荷継続時間が設定時間を超えていないと判定されたと
きにはメインルーチンに復帰する。
After determining the set time in step 10, it is determined in step 11 whether the set time has elapsed from the time when the overload signal was generated. That is, step 3
It is determined whether or not the measured value (overload continuation time) of the timer set to start the timekeeping operation exceeds the set time (first set time or second set time) determined in step 10. . As a result, when it is determined that the overload continuation time exceeds the set time, the process proceeds to step 7 and the operation of the inverter is stopped. When it is determined in step 11 that the overload duration has not exceeded the set time, the process returns to the main routine.

【0079】またステップ1において、過負荷信号が発
生していないと判定されたときには、ステップ8に移行
してタイマをリセットし、ステップ9でフラグを0にリ
セットしてメインルーチンに復帰する。
If it is determined in step 1 that the overload signal has not been generated, the flow proceeds to step 8 to reset the timer, and in step 9 the flag is reset to 0 and the process returns to the main routine.

【0080】図7は、本実施形態において、負荷電流が
第2の過負荷判定値を超えている場合の過負荷保護動作
の一例を示したもので、同図の横軸は第2の設定時間を
示し、縦軸はインバータの出力電圧の検出値(平均値)
を示している。また図7において折れ線aは実際の検出
電圧を示し、階段状の折れ線bは実際の保護動作におけ
る設定時間とインバータの出力電圧との関係を示してい
る。図7において斜線を施した領域は、インバータの動
作が禁止される禁止領域を示している。
FIG. 7 shows an example of the overload protection operation when the load current exceeds the second overload judgment value in the present embodiment, and the horizontal axis in FIG. 7 shows the second setting. The time is shown and the vertical axis is the detected value (average value) of the output voltage of the inverter
Is shown. In FIG. 7, a polygonal line a indicates an actual detection voltage, and a staircase-like polygonal line b indicates a relationship between a set time and an inverter output voltage in an actual protection operation. In FIG. 7, a hatched area indicates a prohibited area in which the operation of the inverter is prohibited.

【0081】図7に示した例では、短絡判定値が10
[V]に設定されていて、検出されたインバータの出力
電圧の平均値が零ないし10[V]の範囲にあるときに
は、直ちにインバータの動作が停止されられる。またイ
ンバータの出力電圧の平均値が10[V]ないし30
[V]の範囲にあるときには第2の設定時間が1[sec]
に設定され、過負荷状態が検出された後、1[sec]が経
過したときにインバータの動作が停止させられる。
In the example shown in FIG. 7, the short-circuit judgment value is 10
When it is set to [V] and the average value of the detected output voltage of the inverter is in the range of zero to 10 [V], the operation of the inverter is immediately stopped. In addition, the average value of the output voltage of the inverter is 10 [V] to 30 [V].
When in the range of [V], the second set time is 1 [sec].
The operation of the inverter is stopped when 1 [sec] has elapsed after the overload state is detected.

【0082】同様に、インバータの出力電圧が30〜5
0[V],50〜70[V]及び70〜90[V]の範
囲にあるときにはそれぞれ第2の設定時間が2[sec],
3[sec]及び4[sec]に設定され、インバータの出力電
圧が90[V]以上の範囲では、第2の設定電圧が5
[sec]に設定される。
Similarly, when the output voltage of the inverter is 30 to 5
When the voltage is in the range of 0 [V], 50 to 70 [V], and 70 to 90 [V], the second set time is 2 [sec],
When the output voltage of the inverter is set to 3 [sec] and 4 [sec] and the output voltage of the inverter is 90 [V] or more, the second set voltage is 5 [sec].
Set to [sec].

【0083】上記のように、負荷電流が第2の過電流判
定値を超え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値を
超えているときに、過負荷電流が短絡事故に起因するも
のではないと判定して、過負荷継続時間が第2の設定時
間に達するまでの間はその過負荷電流が流れるのを許容
し、過負荷継続時間が第2の設定値を超えたときにイン
バータの動作を停止させるようにすると、第2の過負荷
判定値及び短絡判定値を適値に設定し、インバータの出
力電圧に応じて第2の継続時間を適値に設定しておくこ
とにより、誘導電動機のように起動時に大きな突入電流
が流れる負荷であっても支障なく駆動することができ
る。
As described above, when the load current exceeds the second overcurrent judgment value and the output voltage of the inverter exceeds the short circuit judgment value, it is determined that the overload current is not caused by a short circuit accident. It is determined that the overload current flows until the overload duration reaches the second set time, and the operation of the inverter is stopped when the overload duration exceeds the second set value. When the motor is stopped, the second overload determination value and the short-circuit determination value are set to appropriate values, and the second duration is set to an appropriate value according to the output voltage of the inverter. As described above, even a load in which a large inrush current flows at the time of startup can be driven without any trouble.

【0084】上記の例では、図1に示した過負荷検出回
路14が、負荷電流検出器により検出された負荷電流が
第1の過負荷判定値以上になったときに過負荷信号を発
生する過負荷信号発生手段を構成している。
In the above example, the overload detection circuit 14 shown in FIG. 1 generates an overload signal when the load current detected by the load current detector becomes equal to or greater than the first overload determination value. It constitutes an overload signal generating means.

【0085】また図5のタスクのステップ1ないし4
と、ステップ8及び9とにより、過負荷信号の発生時刻
からの経過時間である過負荷継続時間を計測する過負荷
継続時間計測手段が構成される。
Steps 1 to 4 of the task shown in FIG.
And steps 8 and 9 constitute an overload duration measuring means for measuring an overload duration which is an elapsed time from the time of occurrence of the overload signal.

【0086】更に図5のステップ5により、過負荷信号
が発生したときに負荷電流が第1の過負荷判定値よりも
大きい値に設定された第2の過負荷判定値を超えている
か否かを判定する過負荷電流判定手段が構成される。
Further, according to step 5 in FIG. 5, it is determined whether or not the load current exceeds a second overload judgment value set to a value larger than the first overload judgment value when the overload signal is generated. Is determined.

【0087】またステップ6により、負荷電流が第2の
過負荷判定値を超えていると過負荷電流判定手段により
判定されたときにインバータの出力電圧が設定された短
絡判定値以下であるか否かを判定する短絡判定手段が構
成され、このステップ6とステップ7とにより、インバ
ータの出力電圧が短絡判定値以下であると判定されたと
きに直ちにインバータの動作を停止させる短絡時インバ
ータ保護手段が構成される。
In step 6, when it is determined by the overload current determination means that the load current exceeds the second overload determination value, it is determined whether the output voltage of the inverter is equal to or less than the set short-circuit determination value. A short-circuit determining means for determining whether the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value is determined by the steps 6 and 7 to provide a short-circuit inverter protecting means for immediately stopping the operation of the inverter. Be composed.

【0088】更に、図5のタスクのステップ5及び6と
ステップ10及び11とステップ7とにより、負荷電流
の大きさが第1の過負荷判定値以上で、かつ第2の過負
荷判定値以下であることが過負荷電流判定手段により判
定されている状態で過負荷継続時間が第1の設定時間を
超えたとき、及び負荷電流の大きさが第2の過負荷判定
値を超えていると過負荷電流判定手段により判定され、
かつインバータの出力電圧が短絡判定値よりも高いこと
が短絡判定手段により判定されている状態で過負荷継続
時間が第2の設定時間を超えたときにインバータの動作
を停止させる過負荷時インバータ保護手段が構成され
る。
Further, according to steps 5 and 6 and steps 10 and 11 and step 7 of the task in FIG. 5, the magnitude of the load current is equal to or more than the first overload judgment value and equal to or less than the second overload judgment value. When the overload continuation time exceeds the first set time while the overload continuation time exceeds the first set time while the overload continuation time exceeds the second overload determination value. Determined by the overload current determining means,
And overload inverter protection for stopping the operation of the inverter when the overload continuation time exceeds the second set time while the short circuit determination means determines that the output voltage of the inverter is higher than the short circuit determination value. Means are configured.

【0089】上記のように、過負荷電流判定手段と、短
絡判定手段と、短絡時インバータ保護手段と、過負荷時
インバータ保護手段とをソフトウェアにより実現するよ
うにした場合には、過負荷判定値や短絡判定値をソフト
ウェア上で任意に設定できるため、各種の負荷に対して
過負荷保護動作特性の設定を容易にすることができ、多
様な負荷に対応するインバータ発電装置を容易に得るこ
とができる。
As described above, when the overload current determination means, the short-circuit determination means, the short-circuit inverter protection means, and the overload inverter protection means are realized by software, the overload determination value And the short-circuit judgment value can be arbitrarily set on the software, which makes it easy to set the overload protection operation characteristics for various loads, and makes it easy to obtain an inverter generator that can handle various loads. it can.

【0090】上記の例では、負荷電流が第2の過負荷判
定値を超えたときにインバータの出力電圧を短絡判定値
と比較して、過負荷電流が短絡事故に基づくものである
か否かを判定するようにしたが、インバータを流れる負
荷電流の値を許容限界値と該許容限界値よりも小さい値
に設定された少なくとも1つの過負荷判定値と比較し
て、負荷電流が許容限界値を超えているときには直ちに
インバータの動作を停止させ、負荷電流が許容限界値以
下で、かついずれかの過負荷判定値を超えていることを
検出したときには、その過負荷判定値の大きさに応じて
設定した時間が経過したときにインバータの動作を停止
させるようにしてもよい。
In the above example, when the load current exceeds the second overload judgment value, the output voltage of the inverter is compared with the short circuit judgment value to determine whether the overload current is based on a short circuit accident. The load current flowing through the inverter is compared with the allowable limit value and at least one overload determination value set to a value smaller than the allowable limit value, and the load current is set to the allowable limit value. If the load current is less than the allowable limit value and any of the overload judgment values is detected, the inverter operation is stopped according to the magnitude of the overload judgment value. The operation of the inverter may be stopped when the set time elapses.

【0091】このような方法により過負荷保護制御を行
う場合のインバータ発電装置の要部構成を図8に示し
た。
FIG. 8 shows a main configuration of the inverter power generating apparatus when overload protection control is performed by such a method.

【0092】図8において、20Aは負荷電流検出器に
より検出された負荷電流の値を許容限界値と比較して該
負荷電流が許容限界値を超えたことが検出された時に直
ちに前記インバータを停止させることを指令する停止指
令を発生する瞬時停止指令発生回路、20Bは負荷電流
検出器により検出された負荷電流の値iを許容限界値よ
りも小さい値に設定された第1の過電流判定値i1 と比
較して検出された負荷電流の値が第1の過負荷判定値を
超えていることを検出した時に該過負荷判定値の大きさ
に応じて設定された時間の間時限動作を行って、該時限
動作が完了したときにインバータの動作を停止させるこ
とを指令する停止指令を発生する第1の過負荷時停止指
令発生回路、20Cは負荷電流検出器により検出された
負荷電流の値iを第1の過負荷判定値i1 よりも大きい
値に設定された第2の過負荷判定値i2 と比較して検出
された負荷電流の値が第2の過負荷判定値を超えている
ことを検出した時に該第2の過負荷判定値の大きさに応
じて設定された時間の間時限動作を行って、該時限動作
が完了したときにインバータの動作を停止させることを
指令する停止指令を発生する第2の過負荷時停止指令発
生回路である。
In FIG. 8, the reference numeral 20A indicates that the load current value detected by the load current detector is compared with an allowable limit value, and the inverter is immediately stopped when it is detected that the load current exceeds the allowable limit value. An instantaneous stop command generation circuit for generating a stop command for instructing the load current detector to generate a first overcurrent determination value in which the value i of the load current detected by the load current detector is set to a value smaller than an allowable limit value When it is detected that the value of the load current detected by comparing with i1 exceeds the first overload judgment value, the timed operation is performed for a time set according to the magnitude of the overload judgment value. A first overload stop command generation circuit for generating a stop command for instructing to stop the operation of the inverter when the timed operation is completed, and 20C is a load current value detected by the load current detector. i It is detected that the value of the load current detected by comparing with the second overload determination value i2 set to a value larger than the overload determination value i1 of 1 exceeds the second overload determination value. A timed operation is performed for a time set according to the magnitude of the second overload determination value, and a stop command is issued to stop the operation of the inverter when the timed operation is completed. This is a second overload stop command generation circuit.

【0093】瞬時停止指令発生回路20Aは、反転入力
端子に負荷電流検出信号Vi が入力された比較器CPa
と、抵抗Ra1及びRa2の直列回路からなっていて、図示
しない直流定電圧電源回路から得られる電源電圧Eを分
圧して得た許容限界値信号Vimを比較器CPa の非反転
入力端子に与える分圧回路と、比較器CPa の出力端子
側にカソードを向けたダイオードDa1を介して比較器C
Pa の出力端子と非反転入力端子との間に接続された抵
抗Ra3とからなっている。比較器CPa の出力端子が瞬
時停止指令発生回路20Aの出力端子20aとなってい
る。
The instantaneous stop command generation circuit 20A includes a comparator CPa having a load current detection signal Vi input to an inverting input terminal.
And an allowable limit value signal Vim obtained by dividing the power supply voltage E obtained from a DC constant voltage power supply circuit (not shown) to the non-inverting input terminal of the comparator CPa. And a comparator C via a diode Da1 whose cathode is directed to the output terminal side of the comparator CPa.
A resistor Ra3 is connected between the output terminal of Pa and the non-inverting input terminal. The output terminal of the comparator CPa is the output terminal 20a of the instantaneous stop command generation circuit 20A.

【0094】第1の過負荷時停止指令発生回路20B
は、反転入力端子に負荷電流検出信号Vi が抵抗Raoを
通して入力された比較器CPb1と、抵抗Rb1及びRb2の
直列回路からなっていて、電源電圧Eを分圧することに
より得た第1の過負荷判定信号Vi1を比較器CPb の非
反転入力端子に入力する分圧回路と、比較器CPb1の出
力端子に抵抗Rb3を介してカソードが接続されたダイオ
ードDb1と、比較器CPb1の出力端子とダイオードDb1
のアノードとの間に接続された抵抗Rb4と、比較器CP
b1の出力端子と直流定電圧電源回路の正極側出力端子と
の間に接続された抵抗Rb5と、ダイオードDb1のアノー
ドと接地間に接続されたタイマコンデンサCb2と、コン
デンサCb2の両端の電圧が非反転入力端子に入力され、
反転入力端子に基準電圧Vr が入力された比較器CPb2
とからなっている。この例では、比較器CPb2の出力端
子から第1の過負荷時停止指令発生回路20Bの出力端
子20bが引き出されている。
First overload stop command generation circuit 20B
Is a first overload obtained by dividing a power supply voltage E by a series circuit of a comparator CPb1 in which a load current detection signal Vi is input to an inverting input terminal through a resistor Rao, and resistors Rb1 and Rb2. A voltage dividing circuit for inputting the judgment signal Vi1 to the non-inverting input terminal of the comparator CPb; a diode Db1 having a cathode connected to an output terminal of the comparator CPb1 via a resistor Rb3; and an output terminal of the comparator CPb1 and a diode Db1.
A resistor Rb4 connected between the anode and the comparator CP
A resistor Rb5 connected between the output terminal b1 and the positive side output terminal of the DC constant voltage power supply circuit, a timer capacitor Cb2 connected between the anode of the diode Db1 and the ground, and a voltage across the capacitor Cb2 that is not Input to the inverting input terminal,
The comparator CPb2 having the reference voltage Vr input to the inverting input terminal
It consists of In this example, the output terminal 20b of the first overload stop command generation circuit 20B is drawn out of the output terminal of the comparator CPb2.

【0095】第2の過負荷時停止指令発生回路20C
は、反転入力端子に負荷電流検出信号Vi が抵抗Rcoを
通して入力された比較器CPc と、抵抗Rc1及びRc2の
直列回路からなっていて、電源電圧Eを分圧することに
より得た第2の過負荷判定信号Vi2(>Vi1)を比較器
CPc1の非反転入力端子に入力する分圧回路と、比較器
CPc1の出力端子に抵抗Rc3を介してカソードが接続さ
れたダイオードDc1と、比較器CPc1の出力端子とダイ
オードDc1のアノードとの間に接続された抵抗Rc4と、
比較器CPc1の出力端子と直流定電圧電源回路の正極側
出力端子との間に接続された抵抗Rc5と、ダイオードD
c1のアノードと接地間に接続されたタイマコンデンサC
c2と、比較器CPc2とにより、第1の過負荷時停止指令
発生回路20Bと同様に構成されている。比較器CPc2
の出力端子から第2の過負荷時停止指令発生回路22の
出力端子20cが引き出されている。
Second overload stop command generation circuit 20C
Is a series circuit of a comparator CPc in which a load current detection signal Vi is input to an inverting input terminal through a resistor Rco, and a series circuit of resistors Rc1 and Rc2, and a second overload obtained by dividing the power supply voltage E. A voltage dividing circuit for inputting the determination signal Vi2 (> Vi1) to the non-inverting input terminal of the comparator CPc1, a diode Dc1 having a cathode connected to the output terminal of the comparator CPc1 via a resistor Rc3, and an output of the comparator CPc1. A resistor Rc4 connected between the terminal and the anode of the diode Dc1,
A resistor Rc5 connected between the output terminal of the comparator CPc1 and the positive output terminal of the DC constant voltage power supply circuit;
Timer capacitor C connected between the anode of c1 and ground
The circuit c2 and the comparator CPc2 are configured similarly to the first overload stop command generation circuit 20B. Comparator CPc2
The output terminal 20c of the second overload stop command generation circuit 22 is drawn out of the output terminal of FIG.

【0096】停止指令発生回路20Aないし20Cの出
力端子20aないし20cはオア回路21を構成するダ
イオードDa2ないしDc2のカソードにそれぞれ接続さ
れ、ダイオードDa2ないしDc2のアノードの共通接続点
から停止指令出力端子22が導出されている。
The output terminals 20a to 20c of the stop command generation circuits 20A to 20C are connected to the cathodes of the diodes Da2 to Dc2 constituting the OR circuit 21, respectively. Is derived.

【0097】瞬時停止指令発生回路20Aにおいては、
負荷電流検出信号Vi により検出された負荷電流が第1
の許容限界値信号Vimにより与えられる許容限界値を超
えたときに比較器CPa の出力端子の電位が高レベルか
ら零レベルに低下し、停止指令出力端子22の電位を零
レベルに低下させる。この停止指令出力端子の電位の低
下が停止指令信号として用いられる。
In the instantaneous stop command generation circuit 20A,
The load current detected by the load current detection signal Vi is the first
When the voltage exceeds the allowable limit value given by the allowable limit value signal Vim, the potential of the output terminal of the comparator CPa decreases from the high level to the zero level, and the potential of the stop command output terminal 22 decreases to the zero level. The decrease in the potential of the stop command output terminal is used as a stop command signal.

【0098】第1の過負荷時停止指令発生回路20Bに
おいては、負荷電流検出信号Vi により検出された負荷
電流が第1の過負荷判定信号Vi1により与えられる第1
の過負荷判定値以下のときに、比較器CPb1の出力段が
オープン状態にある。このとき図示しない電源回路から
抵抗Rb5とRb4とを通してコンデンサCb2が電源電圧E
まで充電されているため、比較器CPb2の出力段はオー
プン状態にある。
In the first overload stop command generation circuit 20B, the load current detected by the load current detection signal Vi is given by the first overload determination signal Vi1.
, The output stage of the comparator CPb1 is in the open state. At this time, the capacitor Cb2 is connected to the power supply voltage E from the power supply circuit (not shown) through the resistors Rb5 and Rb4.
, The output stage of the comparator CPb2 is open.

【0099】負荷電流検出信号Vi により検出された負
荷電流が上記許容限界値よりも小さく設定された第1の
過負荷判定値i1 (<im )を超えると、負荷電流検出
信号Vi が第1の過負荷判定値Vi1よりも高くなるた
め、比較器CPb1の出力段がオン状態になる。これによ
り、コンデンサCb2に蓄積されていた電荷がダイオード
Db1と抵抗Rb3と比較器CPb1の出力段とを通して一定
の時定数で放電していく。負荷電流が第1の過負荷判定
値を超えた後、第1の設定時間T1 が経過するとコンデ
ンサCb2の両端の電圧が基準信号Vr よりも低くなるた
め、比較器CPb2の出力段がオン状態になって、停止指
令出力端子22の電位を高レベルの状態から零レベルの
状態に変化させる。このときの停止指令出力端子22の
電位の変化が停止指令となる。
When the load current detected by the load current detection signal Vi exceeds the first overload judgment value i1 (<im) set smaller than the allowable limit value, the load current detection signal Vi becomes the first overload judgment value Vi. Since it becomes higher than the overload determination value Vi1, the output stage of the comparator CPb1 is turned on. As a result, the electric charge stored in the capacitor Cb2 is discharged with a constant time constant through the diode Db1, the resistor Rb3, and the output stage of the comparator CPb1. After the load current exceeds the first overload judgment value, when the first set time T1 elapses, the voltage across the capacitor Cb2 becomes lower than the reference signal Vr, so that the output stage of the comparator CPb2 is turned on. As a result, the potential of the stop command output terminal 22 is changed from a high level state to a zero level state. A change in the potential of the stop command output terminal 22 at this time is a stop command.

【0100】同様に、第2の過負荷時インバータ出力停
止回路20Cにおいては、負荷電流iが第2の過負荷判
定値i2 を超えてVi >Vi2となった後、第2の設定時
間T2 が経過したときにコンデンサCc2の両端の電圧が
基準電圧Vr よりも低くなる。これにより比較器CPc2
の出力段がオン状態になって、停止指令出力端子22の
電位低下させ、停止指令を発生させる。第2の設定時間
T2 は第1の設定時間T1 よりも短く設定されている。
Similarly, in the second overload inverter output stop circuit 20C, after the load current i exceeds the second overload determination value i2 and becomes Vi> Vi2, the second set time T2 is When the time has elapsed, the voltage across the capacitor Cc2 becomes lower than the reference voltage Vr. Thereby, the comparator CPc2
Is turned on, the potential of the stop command output terminal 22 is lowered, and a stop command is generated. The second set time T2 is set shorter than the first set time T1.

【0101】停止指令出力端子22はコントローラの停
止指令入力端子に入力されていて、コントローラは、停
止指令出力端子22から停止指令が出力されたときに、
CPUに所定のプログラムを実行させてスイッチ回路5
への駆動信号の供給を停止させ、インバータの動作を停
止させる。オア回路21と、CPUが停止指令に応じて
インバータの動作を停止させる過程とにより、瞬時停止
指令発生回路または過負荷時停止指令発生回路のいずれ
かが停止指令を発生したときにインバータの動作を停止
させるインバータ停止手段が構成される。
The stop command output terminal 22 is input to the stop command input terminal of the controller. When the stop command is output from the stop command output terminal 22,
The CPU 5 executes a predetermined program to execute the switch circuit 5
The supply of the drive signal to the inverter is stopped, and the operation of the inverter is stopped. The OR circuit 21 and the process in which the CPU stops the operation of the inverter in response to the stop command causes the inverter to operate when either the instantaneous stop command generation circuit or the overload stop command generation circuit generates a stop command. Inverter stopping means for stopping is configured.

【0102】図8に示したような回路を用いて停止指令
を発生させるようにした場合には、図9に示すように、
負荷電流iが第1の過負荷判定値i1 以上、第2の過負
荷判定値i2 未満の範囲にあるときに過負荷が検出され
た後、第1の設定時間T1 が経過したときにインバータ
の動作が停止させられる。また負荷電流iが第2の過負
荷判定値i2 以上、許容限界値im 以下の範囲にあると
きには、過負荷が検出された後第2の設定時間T2 (<
T1 )が経過したときにインバータの動作が停止させら
れる。
When a stop command is generated by using a circuit as shown in FIG. 8, as shown in FIG.
After the overload is detected when the load current i is in the range of the first overload determination value i1 or more and less than the second overload determination value i2, when the first set time T1 elapses, The operation is stopped. When the load current i is in the range of not less than the second overload judgment value i2 and not more than the allowable limit value im, the second set time T2 (<
When T1) has elapsed, the operation of the inverter is stopped.

【0103】また負荷電流が許容限界値im を超えたと
きには、直ちにインバータの動作が停止させられる。
When the load current exceeds the allowable limit value im, the operation of the inverter is immediately stopped.

【0104】したがって、例えば第1の過負荷判定値i
1 を誘導負荷以外の負荷に対する過負荷範囲の下限を与
える値に設定し、第2の過負荷判定値i2 を誘導負荷に
対する過負荷範囲の下限を与える値に設定することによ
り、起動時に大きな電流が流れる誘導負荷を支障なく駆
動することができる。また許容限界値を適当な値に設定
しておくことにより、負荷接続端子間が短絡または短絡
に近い状態になったときにインバータを瞬時に停止させ
て、インバータの保護を適確に図ることができる。
Therefore, for example, the first overload determination value i
1 is set to a value that gives the lower limit of the overload range for loads other than the inductive load, and the second overload determination value i2 is set to a value that gives the lower limit of the overload range for the inductive load. Can be driven without hindrance. By setting the allowable limit to an appropriate value, the inverter can be stopped instantaneously when the load connection terminals are short-circuited or nearly short-circuited, and the inverter can be protected properly. it can.

【0105】図8に示した例では、過負荷時停止指令発
生回路を2つ設けているが、この停止指令発生回路を3
以上設けて過負荷判定値を3以上設定することにより、
更にきめが細かい過負荷保護制御を行わせることもでき
る。
In the example shown in FIG. 8, two overload stop command generation circuits are provided.
By providing the above and setting the overload judgment value to 3 or more,
Further, fine-grained overload protection control can be performed.

【0106】また瞬時停止指令発生回路の他に、過負荷
時停止指令発生回路を一つだけ設けるだけでも本発明の
目的を達成することができる。過負荷時停止指令発生回
路を一つだけ設ける場合には、該過負荷時停止指令発生
回路に対して設定する過負荷判定値を過負荷範囲の下限
を与える値に設定し、瞬時停止指令発生回路に対して設
定する許容限界値を誘導負荷の起動時に流れる突入電流
のピーク値よりも高く設定しておく。
The object of the present invention can be achieved by providing only one overload stop command generation circuit in addition to the instantaneous stop command generation circuit. When only one overload stop command generation circuit is provided, the overload judgment value set for the overload stop command generation circuit is set to a value that gives the lower limit of the overload range, and the instantaneous stop command generation is performed. The allowable limit value set for the circuit is set higher than the peak value of the inrush current flowing when the inductive load is started.

【0107】過負荷時停止指令発生回路を複数個設ける
場合、該複数の過負荷時停止指令発生回路がそれぞれ過
負荷判定値以上の負荷電流を検出してから停止指令を発
生するまでの時間(設定時間)は、それぞれの停止指令
発生回路で用いる過負荷判定値が大きい場合程短く設定
する。
When a plurality of overload stop command generation circuits are provided, the time from when each of the plurality of overload stop command generation circuits detects a load current equal to or greater than the overload determination value to when a stop command is generated ( The set time is set shorter as the overload judgment value used in each stop command generation circuit is larger.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上のように、請求項1及び2に記載し
た発明によれば、過負荷電流が第1の過負荷判定値以
上、第2の過負荷判定値以下の範囲にある場合に、過負
荷継続時間が第1の設定時間を超えたときにインバータ
の動作を停止させ、過負荷電流が第2の過負荷判定値を
超え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値を超えて
いる場合には、過負荷継続時間がインバータの出力電圧
に応じて設定した第2の設定時間を超えたときにインバ
ータの動作を停止させ、過負荷電流が第2の過負荷判定
値を超え、かつインバータの出力電圧が短絡判定値以下
になったときには、直ちにインバータの動作を停止させ
るようにしたので,誘導負荷の駆動を可能にして、しか
もインバータの過負荷保護制御を適確に行うことができ
るという利点が得られる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, when the overload current is in the range of not less than the first overload judgment value and not more than the second overload judgment value. When the overload duration exceeds the first set time, the operation of the inverter is stopped, the overload current exceeds the second overload determination value, and the output voltage of the inverter exceeds the short-circuit determination value. In this case, when the overload continuation time exceeds a second set time set according to the output voltage of the inverter, the operation of the inverter is stopped, the overload current exceeds the second overload determination value, and When the output voltage of the inverter becomes equal to or less than the short-circuit determination value, the operation of the inverter is immediately stopped, so that the inductive load can be driven and the inverter overload protection control can be performed accurately. The advantage That.

【0109】また請求項3及び4に記載した発明によれ
ば、負荷電流に対して許容限界値と少なくとも一つの過
負荷判定値とを設定して、負荷電流が過負荷判定値以
上、許容限界値以下の範囲にあるときには、過負荷が検
出された後設定時間が経過したときにインバータの動作
を停止させ、負荷電流が許容限界値を超えたときには直
ちにインバータの動作を停止させるようにしたので、過
負荷判定値及び許容限界値を適当な値に設定することに
より、誘導負荷の駆動を許容しつつ、インバータの過負
荷保護制御を適確に行うことができる利点がある。
According to the third and fourth aspects of the present invention, an allowable limit value and at least one overload judgment value are set for the load current, and the load current is equal to or larger than the overload judgment value. When the load is within the range, the operation of the inverter is stopped when the set time elapses after the overload is detected, and the operation of the inverter is stopped immediately when the load current exceeds the allowable limit. By setting the overload judgment value and the permissible limit value to appropriate values, there is an advantage that the overload protection control of the inverter can be performed accurately while permitting the driving of the inductive load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に関わるインバータ発電装置の構成例を
示した回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of an inverter power generation device according to the present invention.

【図2】図1のインバータ発電装置においてインバータ
のスイッチ回路に与える駆動信号とスイッチ素子のオン
オフのタイミングとを示したタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing a drive signal given to a switch circuit of an inverter and an on / off timing of a switch element in the inverter power generator of FIG.

【図3】図1のインバータ発電装置において負荷接続端
子間に得る交流電圧の波形とPWM制御における内部割
込みタイミングとを示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a waveform of an AC voltage obtained between load connection terminals and an internal interrupt timing in PWM control in the inverter power generator of FIG. 1;

【図4】図1のインバータ発電装置の直流電源部の出力
特性の一例を示した線図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of output characteristics of a DC power supply unit of the inverter power generation device of FIG. 1;

【図5】図1のインバータ発電装置のコントローラが実
行するプログラムのアルゴリズムの要部を示したフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a main part of an algorithm of a program executed by a controller of the inverter power generation device of FIG. 1;

【図6】(A)及び(B)はインバータ発電装置から得
られる交流電圧波形と該交流電圧の平均値を求める際の
サンプリングのタイミングとを示した波形図である。
FIGS. 6A and 6B are waveform diagrams showing an AC voltage waveform obtained from an inverter power generator and sampling timing when an average value of the AC voltage is obtained.

【図7】図5に示すアルゴリズムに従う場合の過負荷保
護制御を説明するための線図である。
FIG. 7 is a diagram for describing overload protection control when the algorithm shown in FIG. 5 is followed.

【図8】本発明において、ハードウェア回路を用いて過
負荷時にインバータ停止指令を発生させる場合の、停止
指令発生回路部分の構成例を示した回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a stop command generation circuit portion when an inverter stop command is generated at the time of overload using a hardware circuit in the present invention.

【図9】図8の回路を用いた場合の過負荷保護動作を説
明する線図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an overload protection operation when the circuit of FIG. 8 is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…インバータ発電装置、2…交流発電機、3…内燃機
関、4A…整流器、4…直流電源部、5…スイッチ回
路、6…フィルタ回路、7u,7v…負荷接続端子、8
…負荷、10…電源電圧検出回路、11…出力電圧検出
回路、12…負荷電流検出器、13…増幅回路、14…
過負荷検出回路、15…コントローラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter generator, 2 ... Alternator, 3 ... Internal combustion engine, 4A ... Rectifier, 4 ... DC power supply unit, 5 ... Switch circuit, 6 ... Filter circuit, 7u, 7v ... Load connection terminal, 8
... Load, 10 ... Power supply voltage detection circuit, 11 ... Output voltage detection circuit, 12 ... Load current detector, 13 ... Amplification circuit, 14 ...
Overload detection circuit, 15 ... controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G004 AB02 BA03 BA04 DC01 DC14 EA01 5G053 AA01 AA02 AA05 BA01 BA04 CA02 EA03 EB01 EC03 FA04 5H590 AA30 AB03 CA07 CC02 CC24 CD01 CD03 DD06 EA05 FA08 FB02 GA04 HA04 HB03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5G004 AB02 BA03 BA04 DC01 DC14 EA01 5G053 AA01 AA02 AA05 BA01 BA04 CA02 EA03 EB01 EC03 FA04 5H590 AA30 AB03 CA07 CC02 CC24 CD01 CD03 DD06 EA05 FA08 FB02 GA04 HA04 HB03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関により駆動される交流発電機
と、前記交流発電機の出力を整流する整流器と、前記整
流器の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換して負
荷に供給するインバータとを備えたインバータ発電装置
の過負荷時の制御方法であって、 前記インバータに第1の過負荷判定値を超える負荷電流
が流れたことを検出した時に過負荷継続時間の計測を開
始させ、 前記負荷電流が前記第1の過負荷判定値よりも大きく設
定された第2の過負荷判定値を超えているか否かの判定
と、前記インバータの出力電圧が短絡判定値以下である
か否かの判定とを行って、前記負荷電流が第2の過負荷
判定値を超えていて、かつ前記インバータの出力電圧が
前記短絡判定値以下である時には直ちに前記インバータ
の動作を停止させ、 前記負荷電流が前記第1の過負荷判定値以上で、かつ前
記第2の過負荷判定値以下であるときには前記過負荷継
続時間が第1の設定時間を超えたときに前記インバータ
の動作を停止させ、 前記過負荷電流が前記第2の過負荷判定値を超え、かつ
前記インバータの出力電圧が前記短絡判定値よりも高い
ときには、前記過負荷継続時間がインバータの出力電圧
に応じて設定した第2の設定時間を超えたときに前記イ
ンバータの動作を停止させ、 前記第2の設定時間は、前記インバータの出力電圧が低
い場合ほど短くなるように設定する、 ことを特徴とするインバータ発電装置の過負荷時制御方
法。
1. An AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying an output of the AC generator, and an inverter for converting an output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency and supplying the AC voltage to a load. An overload control method for an inverter power generating device comprising: when detecting that a load current exceeding a first overload determination value has flowed through the inverter, starting measurement of an overload duration. It is determined whether or not the load current exceeds a second overload determination value set to be larger than the first overload determination value, and whether or not the output voltage of the inverter is equal to or less than a short-circuit determination value. And when the load current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter is equal to or less than the short-circuit determination value, the operation of the inverter is stopped immediately. Is not less than the first overload judgment value and not more than the second overload judgment value, the operation of the inverter is stopped when the overload continuation time exceeds a first set time; When the overload current exceeds the second overload determination value and the output voltage of the inverter is higher than the short circuit determination value, the second setting in which the overload duration is set according to the output voltage of the inverter When the time exceeds a time, the second set time is set to be shorter as the output voltage of the inverter is lower, Control method.
【請求項2】 内燃機関により駆動される交流発電機
と、前記交流発電機の出力を整流する整流器と、前記整
流器の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換して負
荷に供給するインバータとを備えたインバータ発電装置
において、 前記インバータから負荷に流れる負荷電流を検出する負
荷電流検出器と、 前記負荷電流検出器により検出された負荷電流が第1の
過負荷判定値以上になったときに過負荷信号を発生する
過負荷信号発生手段と、 前記過負荷信号の発生時刻からの経過時間である過負荷
継続時間を計測する過負荷継続時間計測手段と、 前記過負荷信号が発生したときに前記負荷電流が前記第
1の過負荷判定値よりも大きい値に設定された第2の過
負荷判定値を超えているか否かを判定する過負荷電流判
定手段と、 前記過負荷電流判定手段により前記負荷電流が前記第2
の過負荷判定値を超えていると判定されたときに前記イ
ンバータの出力電圧が設定された短絡判定値以下である
か否かを判定する短絡判定手段と、 前記短絡判定手段により、前記インバータの出力電圧が
前記短絡判定値以下であると判定されたときに直ちに前
記インバータの動作を停止させる短絡時インバータ保護
手段と、 前記過負荷電流判定手段により前記負荷電流の大きさが
前記第1の過負荷判定値以上で、かつ前記第2の過負荷
判定値以下である判定されている状態で前記過負荷継続
時間が第1の設定時間を超えたとき、及び前記過負荷電
流判定手段により前記負荷電流の大きさが前記第2の過
負荷判定値を超えていると判定され、かつ前記短絡判定
手段により前記インバータの出力電圧が前記短絡判定値
よりも高いと判定されている状態で前記過負荷継続時間
が第2の設定時間を超えたときに前記インバータの動作
を停止させる過負荷時インバータ保護手段とを具備し、 前記第2の設定時間は、前記インバータの出力電圧が低
い場合ほど短くなるように設定されること、 を特徴とするインバータ発電装置。
2. An AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying an output of the AC generator, and an inverter for converting an output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency and supplying the AC voltage to a load. A load current detector for detecting a load current flowing from the inverter to a load, and a load current detected by the load current detector being equal to or greater than a first overload determination value. An overload signal generating unit that generates an overload signal; an overload duration measuring unit that measures an overload duration that is an elapsed time from a time when the overload signal is generated; and when the overload signal is generated. An overload current determination unit configured to determine whether the load current exceeds a second overload determination value set to a value greater than the first overload determination value; The load current is the by the constant means second
Short-circuit determination means for determining whether or not the output voltage of the inverter is equal to or less than a set short-circuit determination value when it is determined that the inverter has exceeded the overload determination value of the inverter; A short-circuit inverter protection means for immediately stopping the operation of the inverter when it is determined that the output voltage is equal to or less than the short-circuit determination value; and the magnitude of the load current is determined by the overload current determination means. When the overload continuation time exceeds a first set time in a state where it is determined that the load is equal to or more than the load determination value and is equal to or less than the second overload determination value, and that the load is determined by the overload current determination unit. It is determined that the magnitude of the current exceeds the second overload determination value, and the output voltage of the inverter is determined by the short-circuit determination means to be higher than the short-circuit determination value. An overload inverter protection means for stopping the operation of the inverter when the overload continuation time exceeds a second set time in the state, wherein the output voltage of the inverter is the second set time. The inverter power generator is set to be shorter when the power is lower.
【請求項3】 内燃機関により駆動される交流発電機
と、前記交流発電機の出力を整流する整流器と、前記整
流器の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換して負
荷に供給するインバータとを備えたインバータ発電装置
の過負荷時の制御方法において、 前記インバータを流れる負荷電流の値を、許容限界値と
該許容限界値よりも小さい値に設定された少なくとも1
つの過負荷判定値と比較し、 前記負荷電流が前記許容限界値を超えているときには直
ちに前記インバータの動作を停止させ、 前記負荷電流が前記許容限界値以下で、かついずれかの
過負荷判定値を超えていることを検出したときには、そ
の過負荷判定値の大きさに応じて設定した時間が経過し
たときに前記インバータの動作を停止させることを特徴
とするインバータ発電装置の過負荷時制御方法。
3. An AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying an output of the AC generator, and an inverter for converting an output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency and supplying the AC voltage to a load. In the control method at the time of overload of the inverter power generating device, the value of the load current flowing through the inverter is set to an allowable limit value and at least one of a value smaller than the allowable limit value.
Comparing the two overload determination values, immediately stop the operation of the inverter when the load current exceeds the allowable limit value, the load current is less than the allowable limit value, and any of the overload determination values Overrunning the inverter when the time set according to the magnitude of the overload determination value elapses, the operation of the inverter is stopped. .
【請求項4】 内燃機関により駆動される交流発電機
と、前記交流発電機の出力を整流する整流器と、前記整
流器の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換して負
荷に供給するインバータとを備えたインバータ発電装置
において、 前記インバータを流れる負荷電流を検出する負荷電流検
出器と、 前記負荷電流検出器により検出された負荷電流の値を許
容限界値と比較して該負荷電流が許容限界値を超えたこ
とが検出された時に直ちに前記インバータを停止させる
ことを指令する停止指令を発生する瞬時停止指令発生回
路と、 前記負荷電流検出器により検出された負荷電流の値を前
記許容限界値よりも小さい値に設定された過負荷判定値
と比較して検出された負荷電流の値が前記過負荷判定値
を超えていることを検出した時に該過負荷判定値の大き
さに応じて設定された設定時間の間時限動作を行って、
該時限動作が完了したときに前記インバータの動作を停
止させることを指令する停止指令を発生する少なくとも
1つの過負荷時停止指令発生回路と、 前記瞬時停止指令発生回路または過負荷時停止指令発生
回路のいずれかが停止指令を発生したときに前記インバ
ータの動作を停止させるインバータ停止手段と、 を具備したことを特徴とするインバータ発電装置。
4. An AC generator driven by an internal combustion engine, a rectifier for rectifying the output of the AC generator, and an inverter for converting an output voltage of the rectifier into an AC voltage having a constant frequency and supplying the AC voltage to a load. A load current detector for detecting a load current flowing through the inverter, and comparing the value of the load current detected by the load current detector with an allowable limit value so that the load current is equal to an allowable limit. An instantaneous stop command generating circuit that generates a stop command for instructing to stop the inverter immediately when it is detected that the value has exceeded the value, the load current value detected by the load current detector is set to the allowable limit value. When it is detected that the value of the load current detected in comparison with the overload determination value set to a value smaller than the overload determination value exceeds the overload determination value, Perform a timed operation for a set time set according to the size of
At least one overload stop command generation circuit that generates a stop command for commanding to stop the operation of the inverter when the timed operation is completed; and the instantaneous stop command generation circuit or the overload stop command generation circuit. And an inverter stopping means for stopping the operation of the inverter when any one of the above generates a stop command.
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